页岩储层水平井少段多簇压裂方法与流程

本发明涉及油气藏开发研究，具体涉及页岩储层水平井少段多簇压裂方法。

背景技术：

1、目前，水平井分段分簇压裂技术已日趋成熟，从机理、工具、材料及工艺方法等都已完善配套，在早期的中深层页岩气及致密砂岩油气藏应用效果显著。即使针对目前的深层-超深层页岩气及页岩油等储层，虽然改造效果受到了一定的制约，但该技术仍将是今后的主要开发手段。

2、随着技术的发展和不断升级换代，降本增效成为越来越紧迫的需求。为此，采取的主要措施包括如何最大限度地实现少段多簇压裂，该方法可以大幅度减少单井压裂段数，从而实现降本增效的目的，如何最大限度地促进各簇裂缝均衡起裂延伸和密切割是该技术方法的关键。然而，一味通过提高段内簇数和降低簇间距以及通过投井筒暂堵球的方法来实现上述目标存在诸多弊端。例如，簇数越多，簇间距越小，非均衡起裂延伸的现象越严重；而投球时因其密度一般在1.3-1.7g/cm3，远大于压裂液的密度(一般在1.01-1.03g/cm3)，暂堵球与压裂液的流动跟随性相对较差，且更易往水平井筒的流动方向运移和滞留，即使是在靠近跟部的射孔簇，裂缝是优势进液流动簇，暂堵球也难以将裂缝有效封堵。更有甚者，投球的时机一般是在加入支撑剂之后的某个时段，支撑剂无论是体积密度还是视密度都较暂堵球大得多，支撑剂与压裂液的流动跟随性更差，因此，在水平井筒靠近趾部的运移和滞留比例更大。目前国内外大量的资料证实，多簇裂缝中靠近趾部的裂缝延伸程度相对较低，因此，更进一步加剧了支撑剂在靠近趾部位置的滞留和堆积效应。换言之，即使想利用投球实现多簇裂缝均衡起裂和延伸，但因其不能靠近趾部的位置，只能在靠近趾部及上述支撑剂滞留的附近封堵裂缝孔眼，而此时封堵的可能是物性好、易压开但还没有充分延伸的相对优势裂缝，支撑剂因暂堵球封堵也难以进入和有效支撑该处裂缝，引起均衡改造难以实现。

3、虽然现有技术提出了限流压裂和极限限流压裂技术，因孔眼数大幅度降低，孔眼节流摩阻大幅度提高，虽然可以确保多簇均衡起裂，但因每簇裂缝的排量相对有限，难以保证各簇裂缝的均衡延伸。尤其是节流摩阻相对较大的簇裂缝，孔眼磨蚀效应大幅度增加，最终导致孔眼形状不规则且直径大幅度增加，由此导致了限流或极限限流效果的逐渐丧失，反而进一步加剧了各簇裂缝的非均衡延伸效应。此时，由于优势裂缝可能吸收了绝大部分压裂液，其它簇裂缝的延伸程度有限，未能达到少段多簇的真正目的。

技术实现思路

1、本发明的目的是为了克服现有技术存在的页岩水平井多段多簇压裂改造不均衡问题，提供页岩储层水平井少段多簇压裂方法，该方法在水平井少段多簇压裂过程中，促进各簇裂缝均衡起裂延伸、降低压裂施工成本，以解决目前页岩/致密砂岩水平井多段多簇压裂改造不均衡的问题。

2、本发明的发明人在研究中发现目前页岩水平井采用的多段多簇压裂方法，不仅改造成本高，并且裂缝非均衡起裂和扩展现象严重，造成压裂改造效率低。虽然采用限流射孔及投球暂堵方法，一定程度上减缓了簇间裂缝的非均衡性，但非均衡扩展现象依然存在。

3、为了实现上述目的，本发明提供一种页岩储层水平井少段多簇压裂方法，所述压裂方法包括：

4、s1、获取目标储层的地质工程甜点评价参数，所述地质工程甜点评价参数包括所述目标储层的含气性、脆性、地应力、岩石力学及天然裂缝特征；

5、s2、基于所述地质工程甜点评价参数，根据评价参数的差异性对所述目标储层进行分段分簇，然后根据评价参数的相似性对同一段内的射孔簇进行分组；

6、s3、按照常规方法对步骤s2中的射孔簇进行射孔；

7、s4、分别对段内各组射孔簇的进行连续加砂；直到将所有组射孔簇加砂完成；在此过程中，若有新的裂缝产生，则对后续组射孔簇进行加砂；若无新的裂缝产生，则投暂堵球，直至有新的裂缝产生，然后对后续组射孔簇进行加砂，且不对最后一组进行端部脱砂处理；

8、s5、重复步骤s3和步骤s4，直到将所有段施工结束为止。

9、通过上述技术方案，本发明所取得的有益技术效果如下：

10、(1)本发明提供的页岩储层水平井少段多簇压裂方法采用后置极限限流逐级转向少段多簇压裂技术，在储层甜点评价的基础上，进行段簇划分；压裂改造时，前期控制排量等，优先改造段内易起裂、延伸簇裂缝，中后期通过端部脱砂和暂堵方式，促进未起裂射孔簇裂缝起裂延伸。按起裂难度由低到高，依次压裂各细分簇裂缝，从而实现单段多簇裂缝均衡起裂延伸。

11、(2)本发明所提出的后置极限限流逐级转向少段多簇压裂技术，通过对先压开裂缝的脱砂或砂堵，促进诱导应力叠加和后续裂缝缝内转向裂缝的产生，分阶段依次改造段内多簇裂缝，从而实现多簇裂缝均衡改造、降低压裂改造成本的目的。

技术特征：

1.一种页岩储层水平井少段多簇压裂方法，其特征在于，所述压裂方法包括：

2.根据权利要求1所述的压裂方法，其中，步骤s1具体包括：

3.根据权利要求1或2所述的压裂方法，其中，步骤s2具体包括：

4.根据权利要求3所述的压裂方法，其中，相邻两段的间距为15-20m；

5.根据权利要求1-4中任意一项所述的压裂方法，其中，步骤s3中，所述射孔采用等孔径螺旋射孔，其中，孔密为12-16孔/m，孔径>12mm，单段48-56孔。

6.根据权利要求1-5中任意一项所述的压裂方法，其中，在连续低砂比加砂和高砂端部脱砂交替加砂过程中，若一直有新的裂缝产生，步骤s4具体包括：

7.根据权利要求1-6所述的压裂方法，其中，步骤s4中，在前置液起裂阶段，从低排量起步，逐渐加大排量；

8.根据权利要求1-7中任意一项所述的压裂方法，其中，步骤s4中，在加砂过程中，调整砂液比，使砂堵后压力提升的速度为3-10mpa/min；

9.根据权利要求1-8中任意一项所述的压裂方法，其中，步骤s4中，所述投暂堵球的操作包括：根据不同压裂阶段和射孔孔眼数确定暂堵球的投球数量，在投球暂堵的过程中，暂堵球的投球数量为所投组射孔簇总孔数的95-105％，优选为100％，在后续投球暂堵的过程中，暂堵球的投球数量依此减少，控制总投球数量低于单段总射孔孔眼数的3/5。

10.根据权利要求1-9中任意一项所述的压裂方法，其中，所述压裂方法还包括：s6、对目标储层进行产出投入比分析，若与邻井相比提高幅度小于30％，则重新进行步骤s1-步骤s5，直到产出投入比增幅达到30％为止；

技术总结本发明涉及油气藏开发研究技术领域，公开了页岩储层水平井少段多簇压裂方法。该方法提出后置极限限流逐级转向少段多簇压裂技术，在储层甜点评价的基础上，单段划分簇裂缝；根据相似性准则，对段内簇裂缝细分为组；压裂改造时，前期控制排量等，优先改造段内易起裂、延伸簇裂缝，中后期通过端部脱砂和暂堵方式，促进未起裂射孔簇裂缝起裂延伸。按起裂难度由低到高，依次压裂各细分簇裂缝，从而实现单段多簇裂缝均衡起裂延伸。技术研发人员：蒋廷学,张世昆,考佳玮受保护的技术使用者：中国石油化工股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/9