一種針對厚砂體充分壓裂改造的頂部油氣層壓裂工藝的製作方法
2023-12-01 08:51:01 6
本發明涉及石油開採中所使用的壓裂改造作業
技術領域：
，具體涉及一種針對厚砂體充分壓裂改造的頂部油氣層壓裂工藝。
背景技術：
：隨著我國低滲透油氣田勘探開發的進一步深入，大批低滲-超低滲透油氣田進入規模開發階段，壓裂改造技術已經成為此類油氣藏勘探開發的主體技術。對於20米以上的低滲透厚狀砂體油氣層，通常由於油氣水分異的原因，油氣層位於厚砂體的頂部。目前通常的壓裂方法是大規模改造，從而導致裂縫高度在縱向過度延伸，致使有效的裂縫長度過段，從而影響壓裂改造效果。目前針對低滲透厚狀砂體油氣層，尤其是油氣層位於砂體頂部，砂體中下部發育幹層或含水油氣層或含油氣水層，壓裂改造普遍存在以下問題：一、砂體厚度大，油氣層位於砂體頂部，砂體中下部發育幹層在改造過程中由於支撐劑沉降，大量充填在砂體的底部，致使頂部油氣層沒有或僅有很少量的支撐劑形成有效支撐，嚴重影響砂體頂部油氣層的改造效果；二、對於砂體頂部發育油氣層，砂體下部發育含水飽和度較高的含水油氣層或含油汽水層，支撐劑沉降至砂體的底部，對砂體上部油氣層沒有或僅有很少量的支撐劑形成有效支撐，造成上部油氣層改造不充分，壓後出水或含水率較高。技術實現要素：本發明的目的是克服以往厚狀砂體頂部油氣層在壓裂過程中由於支撐劑的沉降，造成支撐劑在砂體下部的沉積，導致砂體頂部油氣層的無效支撐，進而使改造不充分或未改造的問題。為此，本發明提供了一種針對厚砂體頂部油氣層充分壓裂改造的壓裂工藝，包括以下步驟：步驟一，對厚砂體頂部油氣層進行射孔；步驟二，射孔後對厚砂體頂部油氣層進行壓裂作業；（1）壓裂作業的注前置液階段，通過孔眼向厚砂體頂部油氣層泵注低粘液，使地層破裂並形成人工裂縫；（2）注完前置液後，進行注攜砂液，先採用低粘液攜帶高密度支撐劑，並利用大泵注排量將支撐劑帶入人工裂縫；（3）採用小泵注排量向人工裂縫中注入清水隔離液；（4）採用高粘液攜帶低密度支撐劑進行二次加砂，將支撐劑泵注帶入人工裂縫，充填人工裂縫頂部；步驟三，壓裂作業結束，關井，強制裂縫閉合併放噴。步驟一所述射孔位置靠近厚砂體頂部油氣層，厚砂體頂部油氣層厚度小於5米時，射孔厚度為3～5米；厚砂體頂部油氣層厚度為5～10米時，射孔厚度為厚砂體頂部油氣層上部3～5米。步驟二（1）所述的泵注低粘液是採用泵注排量為1.6～2.4m3/min進行泵注，步驟二的（1）和（2）所述的低粘液的粘度均是粘度小於10cp的低粘度壓裂液。步驟二（2）所述的高密度支撐劑是體積密度大於1.8g/m3，視密度大於3.35g/m3的陶粒支撐劑，大泵注排量是3.0～3.5m3/min。步驟二（3）所述的小泵注排量為0.8～1.2m3/min，泵注時間為20min。步驟二（4）所述的高粘液是粘度90～110cp的高粘度壓裂液，低密度支撐劑是體積密度小於1.65g/m3，視密度小於2.60g/m3的石英砂支撐劑，泵注排量為1.6～2.4m3/min。所述強制裂縫閉合是壓裂結束後10min開始放噴排液。本發明的有益效果：本發明提供的這種針對厚砂體頂部油氣層的壓裂作業通過工藝的創新，避免了以往此類厚狀砂體頂部油氣層在壓裂過程中由於支撐劑的沉降，造成支撐劑在砂體下部的沉積，導致砂體頂部油氣層的無效支撐，改造不充分或未改造。本發明在壓裂作業過程中通過對不同階段壓裂液性能的調整以及支撐劑類型選擇，依靠不同密度支撐劑在不同性能壓裂液中的沉降速度的變化，首先實現高密度支撐劑對砂體下部的支撐，其次結合強制裂縫閉合技術實現低密度支撐劑對砂體頂部油氣層的有效支撐，達到對砂體頂部油氣層的有效改造目的。具體實施方式實施例1：本實施例提供了一種針對厚砂體頂部油氣層充分壓裂改造的壓裂工藝，包括以下步驟：步驟一，對厚砂體頂部油氣層進行射孔；步驟二，射孔後對厚砂體頂部油氣層進行壓裂作業；（1）壓裂作業的注前置液階段，通過孔眼向厚砂體頂部油氣層泵注低粘液，使地層破裂並形成人工裂縫；（2）注完前置液後，進行注攜砂液，先採用低粘液攜帶高密度支撐劑，並利用大泵注排量將支撐劑帶入人工裂縫；（3）採用小泵注排量向人工裂縫中注入清水隔離液；（4）採用高粘液攜帶低密度支撐劑進行二次加砂，將支撐劑泵注帶入人工裂縫，充填人工裂縫頂部；步驟三，壓裂作業結束，關井，強制裂縫閉合併放噴。本實施例中步驟二（2）採用低粘液攜帶高密度支撐劑，（4）採用高粘液攜帶低密度支撐劑，針對以上所採用壓裂液粘度的不同，本實施例進行了支撐劑沉降速率的試驗，試驗數據如下：粘度mPa•s20/40陶粒支撐劑靜態沉降速率cm/min20/40石英砂支撐劑靜態沉降速率cm/min9.611.871.311000.0840.076由上表可知，在壓裂作業過程中，本實施例對不同階段壓裂液性能進行調整以及選擇不同的支撐劑類型，依靠不同密度支撐劑在不同性能壓裂液中的沉降速度的變化，首先實現高密度支撐劑對砂體下部的支撐，其次結合強制裂縫閉合技術實現低密度支撐劑對砂體頂部油氣層的有效支撐，達到對砂體頂部油氣層的有效改造目的。實施例2：在實施例1的基礎上，射孔是指進行常規電纜射孔，射孔位置根據油氣層位置選擇厚砂體的上部，射孔厚度根據油氣層厚度進行調整，步驟一所述射孔位置靠近厚砂體頂部油氣層，厚砂體頂部油氣層厚度小於5米時，射孔厚度為3～5米；厚砂體頂部油氣層厚度為5～10米時，射孔厚度為厚砂體頂部油氣層上部3～5米。實施例3：在實施例1的基礎上，步驟二（1）所述的泵注低粘液是採用泵注排量為1.6～2.4m3/min進行泵注，步驟二的（1）和（2）所述的低粘液的粘度均是粘度小於10cp的低粘度壓裂液。在本實施例中，低粘液是指低粘度壓裂液，該低粘液是通過降低壓裂液稠化劑濃度實現，壓裂液為常規壓裂液。實施例4：在實施例1的基礎上，步驟二（2）所述的高密度支撐劑是體積密度大於1.8g/m3，視密度大於3.35g/m3的陶粒支撐劑，大泵注排量是3.0～3.5m3/min。低粘液通過降低壓裂液稠化劑濃度實現。實施例5：在實施例1的基礎上，步驟二（3）所述的小泵注排量為0.8～1.2m3/min，泵注時間為20min，保證裂縫張開，陶粒能夠自然沉降至砂體底部並對其填充。實施例6：在實施例1的基礎上，步驟二（4）所述的高粘液是粘度90～110cp的高粘度壓裂液，低密度支撐劑是體積密度小於1.65g/m3，視密度小於2.60g/m3的石英砂支撐劑，泵注排量為1.6～2.4m3/min，本實施例中高粘液通過增加壓裂液稠化劑濃度實現，壓裂液為常規壓裂液，利用壓裂液的高粘及支撐劑的低密度，保證低密度支撐劑在砂體上部油氣層內人工裂縫的支撐。實施例7：在實施例1的基礎上，所述強制裂縫閉合是壓裂結束後10min開始放噴排液，縮短人工裂縫閉合時間，保證低密度支撐劑在厚狀砂體頂部油氣層的有效支撐。本發明提供的壓裂工藝是在壓裂施工作業前，進行射孔，射孔位置位於厚砂體頂部油氣層；射孔後進行壓裂作業，前置液階段注入低粘液（粘度小於10cp）使地層破裂並形成人工裂縫；攜砂液階段1採用低粘液攜帶高密度支撐劑，利用大排量將支撐劑帶入人工裂縫；小排量注入清水，保證裂縫張開，利用高密度支撐劑的自然沉降使其對砂體底部進行充填；攜砂液階段2高粘液攜帶低密度支撐劑進行二次加砂，將低密度支撐劑帶入人工裂縫，對人工裂縫頂部進行充填；壓裂施工結束，強制裂縫閉合快速放噴，保證低密度支撐劑在厚狀砂體頂部油氣層的有效支撐。對比此類儲層常規壓裂做法，本發明保證了支撐劑在砂體頂部油氣層的有效支撐，能夠有效提高井改造後的產量，實現了對厚砂體頂部位置油氣層的有效改造。以上例舉僅僅是對本發明的舉例說明，並不構成對本發明的保護範圍的限制，凡是與本發明相同或相似的設計均屬於本發明的保護範圍之內。本實施例沒有詳細敘述的部件和結構屬本行業的公知部件和常用結構或常用手段，這裡不一一敘述。當前第1頁1 2 3