一种侧钻短水平井高效压裂方法与流程

1.本发明属于采油工程技术领域，涉及一种侧钻短水平井高效压裂方法。

背景技术：

2.目前低渗油藏侧钻短水平井主要采用桥塞分段压裂方式，但存在以下问题：一是水平段短(≤150m)，采用桥塞进行分段压裂成本高，增产幅度有限，经济效益无法有效提升；二是频繁起下钻具，压裂周期长，施工效率低，当年产能贡献少。

技术实现要素：

3.本发明的目的是提供一种侧钻短水平井高效压裂方法，解决了现有桥塞分段压裂方法压裂周期长且压裂成本高的问题。
4.本发明所采用的技术方案是，一种侧钻短水平井高效压裂方法，具体按照以下步骤实施：
5.步骤1，根据油层段中水平井的水平段长度和剩余油分布确定压裂段数及压裂射孔位置；
6.步骤2，根据储层物性确定每段压裂的次序；
7.步骤3，确定每段压裂中射孔孔眼数；
8.步骤4，进行第1级压裂施工；
9.步骤5，注入第1级暂堵剂；
10.步骤6，重复步骤4至步骤5，直至完成所有级数压裂及暂堵剂的注入。
11.本发明的特征还在于，
12.步骤1中，压裂段数＝水平段长度/段间距，段间距为两个压裂段之间的距离。
13.步骤1中，剩余油分布指测井解释的含油饱和度分布，则压裂射孔位置的选定需满足含油饱和度≥40％。
14.步骤2的具体过程为：将储层孔隙度和渗透率的大小按照降序的顺序进行排序，按照储层孔隙度和渗透率的排序进行压裂，则每段压裂次序设定为第1、2、
……
k级。
15.步骤3中，每段压裂射孔孔眼数，是指根据每段最小主应力和孔眼摩阻确定每段射孔孔眼个数，且相邻压裂段之间的孔眼摩阻之差小于3mpa。
16.每段压裂射孔孔眼数的表达式为：
17.p＝0.02244q2ρ(n2d4c2)
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(1)
18.式(1)中，p表示孔眼摩阻，mpa；q表示泵注排量，m3/min；ρ表示压裂液密度，kg/m3；n表示射孔孔眼个数；d表示单个孔眼直径，cm；c表示孔眼流量系数；
19.每段最小主应力为不考虑构造应力条件下，根据实际的测井数据利用stimplan压裂软件计算获得。
20.步骤4的具体过程为：应用油藏和压裂软件计算的最优裂缝缝长和压裂参数进行第1级压裂施工，在第1级压裂段形成一条主裂缝。
21.压裂参数包括加砂量和入地液量。
22.步骤5中，暂堵剂按质量百分比由以下粒径的暂堵剂组成：粒径为0.2mm的暂堵剂30％～35％，粒径为0.4mm的暂堵剂25％～30％，粒径为2mm的暂堵剂15％～20％，粒径为4mm的暂堵剂10％～15％。
23.步骤5中，注入第1级暂堵剂的条件为：暂堵升压幅度大于相邻两级压裂段之间的孔眼摩阻差值与该段最小水平主应力差值两者之和。
24.本发明的有益效果是，
25.(1)本发明一种侧钻短水平井高效压裂方法适用于低渗油藏，通过设计压裂段数及压裂次序并在每级压裂后采用暂堵剂进行封堵，提高了侧钻短水平井压裂施工的效率，并且达到了增产的效果；
26.(2)本发明一种侧钻短水平井高效压裂方法采用可溶性暂堵剂，能够自然溶解，保持了井筒的完整性，大幅降低了井筒处理成本。
具体实施方式
27.下面结合具体实施方式对本发明进行详细说明。
28.本发明提供一种侧钻短水平井高效压裂方法，具体按照以下步骤实施：
29.步骤1，根据油层段中水平井的水平段长度和剩余油分布确定压裂段数及压裂射孔位置；
30.其中，压裂段数＝水平段长度/段间距，段间距为两个压裂段之间的距离，段间距20～50m；
31.剩余油分布指测井解释的含油饱和度分布，压裂射孔位置的选定需满足含油饱和度≥40％，主要目的是提高压裂的针对性，达到少段高产的作用；
32.步骤2，根据储层物性确定每段压裂的次序；
33.储层物性主要指储层孔隙度和渗透率，将储层孔隙度和渗透率的大小按照降序的顺序进行排序，按照储层孔隙度和渗透率的排序进行压裂，则每段压裂次序设定为第1、2、
……
k级；
34.步骤3，根据储层最小水平主应力确定每段压裂射孔孔眼数；
35.每段压裂射孔孔眼数，是指根据每段最小主应力和孔眼摩阻确定每段射孔孔眼个数，要求相邻压裂段之间的孔眼摩阻之差小于3mpa，即第k+1级压裂中孔眼摩阻与l级压裂中孔眼摩阻之差小于3mpa，该步骤的目的是在依靠段间孔眼摩阻实现分段起裂；
36.其中，每段最小主应力为不考虑构造应力条件下，根据实际的测井数据利用stimplan压裂软件计算获得；
37.每段射孔孔眼数的表达式为：
38.p＝0.02244q2ρ(n2d4c2)
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(1)
39.式(1)中，p表示孔眼摩阻，mpa；q表示泵注排量，m3/min；ρ表示压裂液密度，kg/m3；n表示射孔孔眼个数；d表示单个孔眼直径，cm；c表示孔眼流量系数；
40.步骤4，进行第1级压裂施工；
41.应用油藏和压裂软件计算的最优裂缝缝长和压裂参数进行第1级压裂施工，在第1级压裂段形成一条主裂缝；
42.其中，油藏和压裂软件采用eclipse油藏数值模拟软件和stimplan压裂软件；
43.压裂参数包括加砂量和入地液量；
44.步骤5，注入第1级暂堵剂；
45.暂堵剂，是指在清水、储层温度条件下可自然溶解的物质，暂堵剂按质量百分比由以下粒径的暂堵剂组成：粒径为0.2mm的暂堵剂30％～35％，粒径为0.4mm的暂堵剂30～35％，粒径为2mm的暂堵剂15％～20％，粒径为4mm的暂堵剂10％～15％；
46.其中，注入第1级暂堵剂需满足暂堵升压幅度大于相邻两级压裂段之间的孔眼摩阻差值与该段最小水平主应力差值两者之和，该步骤的目的是封堵第1级压裂中的射孔孔眼，实现第2级压裂中孔眼裂缝起裂；
47.步骤6，重复步骤4和步骤5，直至完成所有级数压裂及暂堵剂的注入。
48.实施例1
49.本发明一种侧钻短水平井高效压裂方法，具体按照以下步骤实施：
50.步骤1，根据油层段中水平井的水平段长度和剩余油分布确定压裂段数及压裂射孔位置；
51.以实际水平段长度为90m，油层垂深为1700m的侧钻水平井为例，段间距采用30m，则压裂段数为3段，每段压裂射孔位置的含油饱和度≥55％，含油饱和度根据测井数据获得；
52.步骤2，根据储层物性确定每段压裂的次序分别为第1级、第2级、第3级；
53.步骤3，根据储层最小水平主应力确定每段压裂射孔孔眼数；
54.利用stimplan压裂软件计算获得每段最小主应力为23mpa，25mpa，27mpa，按照相邻射孔孔眼摩阻之差小于3mpa计算，即孔眼摩阻分别为1mpa、4mpa、7mpa，确定第1级至第3级每级孔眼数为50个、30个、20个；
55.步骤4，进行第1级压裂施工；
56.井距为480m～500m，排距为150m～200m，利用eclipse油藏数值模拟软件模拟每段裂缝缝长为100m～150m，利用stimplan压裂软件即短的单段加砂量为20m3～40m3，入地液量为150m3～300m3，采用上述参数进行第1级压裂施工，在第1级压裂段形成一条主裂缝；
57.步骤5，注入第1级暂堵剂；
58.按照质量百分比注入不同粒径组合的在暂堵剂，具体为：注入粒径为0.2mm的暂堵剂35％，粒径为0.4mm的暂堵剂30％，粒径为2mm的暂堵剂20％，粒径为4mm的暂堵剂15％，且在暂堵过程中，暂堵升压幅度大于相邻两级压裂段之间的孔眼摩阻差值与该段最小水平主应力差值两者之和，即第2级压裂和第1级压裂之间的孔眼摩阻之差为3mpa，最小水平主应力之差为2mpa，两者之和为5mpa，则暂堵升压幅度＞5mpa；
59.步骤6，重复步骤4进行第2级压裂施工，重复步骤5注入第2级暂堵剂，再重复步骤4进行第3及压裂施工，再重复步骤5注入第3及暂堵剂。
60.实施例2
61.与实施例1的区别在于：步骤1，段间距采用45m，则压裂段数为2段，步骤5中暂堵剂采用注入粒径为0.2mm的暂堵剂30％，粒径为0.4mm的暂堵剂35％，粒径为2mm的暂堵剂20％，粒径为4mm的暂堵剂15％。
62.实施例3
63.与实施例1的区别在于：步骤5中暂堵剂采用注入粒径为0.2mm的暂堵剂35％，粒径为0.4mm的暂堵剂35％，粒径为2mm的暂堵剂20％，粒径为4mm的暂堵剂10％。
64.实施例4
65.与实施例2的区别在于：步骤5中暂堵剂采用注入粒径为0.2mm的暂堵剂33％，粒径为0.4mm的暂堵剂34％，粒径为2mm的暂堵剂18％，粒径为4mm的暂堵剂15％。
66.通过上述实施例1～4的验证，利用本发明压裂方法，上述2级与3级压裂均在半天之内完成，由此推算，则1天内可完成6级压裂施工，而采用常规的桥塞分段压裂方法4天才能够完成1级压裂施工，并且较常规桥塞分段压裂施工成本降低40％，由此可知，本发明压裂方法大大提高了压裂施工效率，缩短了压裂周期，降低了压裂成本；通过本发明压裂方法施工的油井，初期日产油达3.5吨以上；除此，本发明压裂方法为低渗油田水淹低产长停井开展侧钻短水平井高效挖潜剩余油提供有效的技术途径。

技术特征：

1.一种侧钻短水平井高效压裂方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：步骤1，根据油层段中水平井的水平段长度和剩余油分布确定压裂段数及压裂射孔位置；步骤2，根据储层物性确定每段压裂的次序；步骤3，确定每段压裂中射孔孔眼数；步骤4，进行第1级压裂施工；步骤5，注入第1级暂堵剂；步骤6，重复步骤4和步骤5，直至完成所有级数压裂及暂堵剂的注入。2.根据权利要求1所述的一种侧钻短水平井高效压裂方法，其特征在于，步骤1中，所述压裂段数＝水平段长度/段间距，段间距为两个压裂段之间的距离。3.根据权利要求1所述的一种侧钻短水平井高效压裂方法，其特征在于，步骤1中，所述剩余油分布指测井解释的含油饱和度分布，所述压裂射孔位置的选定需满足含油饱和度≥40％。4.根据权利要求1所述的一种侧钻短水平井高效压裂方法，其特征在于，步骤2的具体过程为：将储层孔隙度和渗透率的大小按照降序的顺序进行排序，按照储层孔隙度和渗透率的排序进行压裂，则每段压裂次序设定为第1、2、
……
k级。5.根据权利要求1所述的一种侧钻短水平井高效压裂方法，其特征在于，步骤3中，所述每段压裂射孔孔眼数，是指根据每段最小主应力和孔眼摩阻确定每段射孔孔眼个数，且相邻压裂段之间的孔眼摩阻之差小于3mpa。6.根据权利要求5所述的一种侧钻短水平井高效压裂方法，其特征在于，所述每段压裂射孔孔眼数的表达式为：p＝0.02244q2ρ/(n2d4c2)
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(1)式(1)中，p表示孔眼摩阻，mpa；q表示泵注排量，m3/min；ρ表示压裂液密度，kg/m3；n表示射孔孔眼个数；d表示单个孔眼直径，cm；c表示孔眼流量系数；所述每段最小主应力为不考虑构造应力条件下，根据实际的测井数据利用stimplan压裂软件计算获得。7.根据权利要求1所述的一种侧钻短水平井高效压裂方法，其特征在于，步骤4的具体过程为：应用油藏和压裂软件计算的最优裂缝缝长和压裂参数进行第1级压裂施工，在第1级压裂段形成一条主裂缝。8.根据权利要求7所述的一种侧钻短水平井高效压裂方法，其特征在于，所述压裂参数包括加砂量和入地液量。9.根据权利要求1所述的一种侧钻短水平井高效压裂方法，其特征在于，步骤5中，所述暂堵剂按质量百分比由以下粒径的暂堵剂组成：粒径为0.2mm的暂堵剂30％～35％，粒径为0.4mm的暂堵剂30％～35％，粒径为2mm的暂堵剂15％～20％，粒径为4mm的暂堵剂10％～15％。10.根据权利要求1所述的一种侧钻短水平井高效压裂方法，其特征在于，步骤5中，注入第1级暂堵剂的条件为：暂堵升压幅度大于相邻两级压裂段之间的孔眼摩阻差值与该段最小水平主应力差值两者之和。

技术总结

本发明公开了一种侧钻短水平井高效压裂方法，具体按照以下步骤实施：步骤1，根据油层段中水平井的水平段长度和剩余油分布确定压裂段数；步骤2，根据储层物性确定每段压裂的次序；步骤3，确定每段压裂中射孔孔眼数；步骤4，进行第1级压裂施工；步骤5，注入第1级暂堵剂；步骤6，重复步骤4至步骤5，直至完成所有级数压裂及暂堵剂的注入。本发明压裂方法解决了现有桥塞分段压裂方法压裂周期长且压裂成本高的问题。问题。