一种增大有效导流面积的压裂工艺的制作方法

本发明属于水力压裂，具体涉及一种增大有效导流面积的压裂工艺。

背景技术：

1、水力压裂已成为常规油气藏、煤层气、以及页岩气等各类非常规储层开发的必要手段。由于材料性能限制、工艺设计理念的不足，导致常规压裂综合效益不理想。本发明人经长期观察、研究、分析发现现有工艺的弊端，主要是裂缝有效导流面积不足。现有压裂使用的支撑剂一般为石英砂和陶粒，由于这类支撑剂的视密度一般在2.6g/cm3-3.3g/cm3之间，极易在密度1.012g/cm3的压裂液中沉降。所以，压裂施工中，携带支撑剂的压裂液在进入地层裂缝的过程中，起支撑作用的支撑剂逐渐沉降，在裂缝的上部与端部支撑作用减弱，致使有效支撑裂缝与动态裂缝间的比例偏小，裂缝有效导流面积不足，降低了压裂效果；其次是现有的交联冻胶高粘压裂液体系使用大量增稠剂和多种添加剂，会造成地层的污染，降低渗透率，地层渗透率伤害偏大，影响压裂效果。

2、为了克服现有技术的不足，需要提供一种压裂过程中支撑剂在压裂液中全悬浮运移的技术方案，实现降低环境污染，提高压裂效果。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种增大有效导流面积的压裂工艺，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种增大有效导流面积的压裂工艺，包含如下步骤：

3、s1：配制悬浮与携带支撑剂的压裂液；

4、所述压裂液包括按质量百分比计的下述组份：减阻剂0.3‰-2.5‰、氯化钾1.0％-2.5％、助排剂0.5‰-1.5‰、粘土稳定剂0.5‰-1.5‰；杀菌剂0.5‰-1.5‰；

5、或所述压裂液包括按质量百分比计的下述组份：增稠剂2.5‰-4.5‰、硝酸钠1.0％-50.0％、助排剂0.5‰-1.5‰、粘土稳定剂0.5‰-1.5‰、杀菌剂0.5‰-1.5‰；

6、s2：将所述压裂液与支撑剂注入地层形成全支撑裂缝。

7、优选的，所述压裂液的密度为1.01g/cm3-1.35g/cm3和粘度为5.0mpa·s-50.0mpa·s。

8、优选的，所述压裂液的密度为1.01g/cm3-1.35g/cm3和粘度为5.0mpa·s-50.0mpa·s。

9、优选的，所述压裂液与支撑剂间的密度差0.00g/cm3-0.10g/cm3。

10、优选的，减阻剂从聚丙烯酰胺、胍胶、羟丙基胍胶、羧甲基羟丙基胍胶中选出的一种或多种。

11、优选的，助排剂从烷基硫酸盐、烷基磺酸盐、甜菜碱型中选出的一种或多种。

12、优选的，粘土稳定剂季铵盐阳离子盐、低聚季铵盐阳离子盐、有机硅烷脂、三甲基烯丙基氯化铵中选出的一种或多种；杀菌剂从丙烯醛、脂肪胺型季铵盐、醛类中选出的一种或多种。

13、优选的，增稠剂从胍胶、羟丙基胍胶、羧甲基羟丙基胍胶中选出的一种或多种。

14、优选的，所述支撑剂选自球度不小于0.8、圆度不小于0.8、密度1.10g/cm3-1.45g/cm3和破碎率小于5％。

15、优选的，所述支撑剂为选自球度不小于0.9、圆度不小于0.9、破碎率小于3％。

16、与现有技术相比，本发明的有益效果是：提高支撑剂的输送效率；减小支撑剂与压裂液密度差，确保支撑剂在压裂过程中处于悬浮状态，使输砂方式由常规压裂中的沉降-砂堤式转变为悬浮式，提高输砂效率。

17、降低了支撑剂使用量；本发明提供的技术方案利用了支撑剂低密度与高强度(满足有效闭合应力69mpa)、破碎率低(69mpa条件下，破碎率≤1.5％)的特性，在压裂的全过程中，以相对减小的支撑剂用量(相对于常规压裂减少30％-50％)，获得裂缝的全铺置，并同时提高压裂效果。

18、降低储层伤害；本发明以5mpa·s-50mpa·s粘度的压裂液携带支撑剂，实现了支撑剂的均匀悬浮，降低了化学材料的使用量以及前置液的用量，不仅减少了压裂液对储层的伤害，而且为返排液处理和重复利用提供了条件。

19、组合支撑剂优化裂缝支撑剖面；将不同粒径的组合支撑剂模式用于压裂工艺，使裂缝的远端部位可获得如40目-70目级别的较小粒径支撑剂的支撑，而在裂缝的近井筒部位获得如14目-40目级别的较大粒径支撑剂支撑主裂缝，实现了主裂缝、分支缝和微裂缝分别以大粒径和小粒径支撑，从而满足了增产所需的导流能力，实现了全缝支撑，使水力裂缝剖面的导流能力分布更加合理。

20、降低施工泵注压力；本发明提供的技术方案中低粘压裂液体系，粘度5mpa·s-15mpa·s，这种低粘度的压裂液体系具有低摩阻的技术特性，施工沿程摩阻减阻率可达到60％-75％，与同等施工参数条件下的常规压裂工艺比，可将压裂过程中压裂设备所需能耗降低10％-20％。

技术特征：

1.一种增大有效导流面积的压裂工艺，其特征在于：包含如下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种增大有效导流面积的压裂工艺，其特征在于：所述压裂液的密度为1.01g/cm3-1.35g/cm3和粘度为5.0mpa·s-50.0mpa·s。

3.根据权利要求1所述的一种增大有效导流面积的压裂工艺，其特征在于：所述压裂液的密度为1.01g/cm3-1.35g/cm3和粘度为5.0mpa·s-50.0mpa·s。

4.根据权利要求1所述的一种增大有效导流面积的压裂工艺，其特征在于：所述压裂液与支撑剂间的密度差0.00g/cm3-0.10g/cm3。

5.根据权利要求1所述的一种增大有效导流面积的压裂工艺，其特征在于：减阻剂从聚丙烯酰胺、胍胶、羟丙基胍胶、羧甲基羟丙基胍胶中选出的一种或多种。

6.根据权利要求1所述的一种增大有效导流面积的压裂工艺，其特征在于：助排剂从烷基硫酸盐、烷基磺酸盐、甜菜碱型中选出的一种或多种。

7.根据权利要求1所述的一种增大有效导流面积的压裂工艺，其特征在于：粘土稳定剂季铵盐阳离子盐、低聚季铵盐阳离子盐、有机硅烷脂、三甲基烯丙基氯化铵中选出的一种或多种；杀菌剂从丙烯醛、脂肪胺型季铵盐、醛类中选出的一种或多种。

8.根据权利要求1所述的一种增大有效导流面积的压裂工艺，其特征在于：增稠剂从胍胶、羟丙基胍胶、羧甲基羟丙基胍胶中选出的一种或多种。

9.根据权利要求1所述的一种增大有效导流面积的压裂工艺，其特征在于：所述支撑剂选自球度不小于0.8、圆度不小于0.8、密度1.10g/cm3-1.45g/cm3和破碎率小于5％。

10.根据权利要求1所述的一种增大有效导流面积的压裂工艺，其特征在于：所述支撑剂为选自球度不小于0.9、圆度不小于0.9、破碎率小于3％。

技术总结本发明公开了一种增大有效导流面积的压裂工艺，包含如下步骤：S1：配制悬浮与携带支撑剂的压裂液；所述压裂液包括按质量百分比计的下述组份：减阻剂0.3‰‑2.5‰、氯化钾1.0％‑2.5％、助排剂0.5‰‑1.5‰、粘土稳定剂0.5‰‑1.5‰；杀菌剂0.5‰‑1.5‰；S2：将所述压裂液与支撑剂注入地层形成全支撑裂缝；增大有效导流面积的压裂技术解决了常规压裂技术存在的问题，使用低粘压裂液体系，降低支撑剂在压裂液中的沉降速度，提高了支撑剂的支撑效率，实现主裂缝的全支撑，同时，使用低摩阻压裂液体系有效降低施工泵注压力，并减少前置液用量；增加了油田开发效益；降低压裂投入成本，明显提高压裂效果，具有广阔的应用前景。技术研发人员：刘圣战,陈欣,张桓,袁晓磊,秦余杰受保护的技术使用者：凯泽未来（无锡）数字智能科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/11