[发明专利]在井内压裂多个区域的方法

说明书

背景技术

本部分做出的陈述仅仅提供涉及本公开的背景技术信息，可能不构成现有技术。

井筒处理方法通常用于增加碳氢化合物产量，通过使用处理流体用以以如下方式影响地下地层：增加石油或天然气从地层到井筒的流动，用于移动到地表。上述处理的主要类型包括压裂操作、高速率基质处理和酸压裂、基质酸化和螯合剂的注入。液压压裂包含在足以在地层中形成裂缝的压力下将流体注入到地下地层中，其中，裂缝增加从地层到井筒的流动。在化学增产中，通过使用化学制品改变地层特性来改善流动能力，例如通过在地下地层中溶解材料或侵蚀地下地层来增加有效渗透性。井筒可以是裸眼井孔或下有套管的井孔，其中金属管道（套管）放置在钻出的井眼中且通常被固定在适当的位置。在下有套管的井筒中，该套管（和固井剂，如果固井剂存在的话）通常在规定的位置中被射孔，用以允许碳氢化合物流动到井筒中，或者用以允许处理流体从井筒流动到地层。

为了有效且高效地接近碳氢化合物，可能希望将处理流体引导到地下地层的多个感兴趣的目标区域。在不同的地下地层之内或在优选用于处理的特定地层之内的多个层中可能存在感兴趣的区域。在液压压裂处理的现有方法中，多个目标区域通常通过在井内某一时间处理一个区域来处理。这些方法通常包含多个步骤：在井筒下运行射孔枪到目标区域、对该目标区域射孔、移动该射孔枪、使用液压压裂流体处理该目标区域、以及然后隔离该射孔的目标区域。然后对所有感兴趣的目标区域随后重复此过程直到所有感兴趣的区域被处理。如可以理解的，上述处理多个区域的方法可能是高度关联的、费时且昂贵的。

因此，需要克服这些缺点的在地下地层内处理多个区域的方法。

发明内容

在形成于地下地层中的井筒之内压裂多个区域的方法通过执行步骤（a）到（d）来实现。在（a）中，在井筒之内沿着该井筒的一部分的长度彼此间隔开的两个或更多个区域中形成通流通道。根据（a）的每一个区域之内的通流通道具有不同特性，该不同的特性通过使该两个或更多个区域中的每一个中的通流通道相对于选定方向以不同方向定向来提供，以使该两个或更多个区域中的每一个内的压裂起始压力不同。

在（b）中，在压裂处理中将压裂流体引导到井筒中，在（c）中，在压裂处理中该压裂流体的压力被提供为高于该两个或更多个区域中的一个的压裂起始压力，以便于所述两个或更多个区域中的所述一个区域的压裂。在（c）中的压裂流体的压力低于该两个或更多个区域中的任何其它未压裂区域的压裂起始压力。步骤（d）需要对该两个或更多个区域中的至少一个或多个未压裂区域重复（c）。

在特定的实施例中，选定方向是围绕井筒的地层的主应力方向。选定方向可以与围绕井筒的地层的主应力方向对准或在平行于围绕井筒的地层的主应力的方向的平面中。在特定的实施例中，选定方向是水平最大应力、垂直应力以及压裂平面中的至少一种。

在一些实施例中，在至少一个区域中的压裂起始发生之前将反应流体注入上述区域中，以便于降低压裂起始压力。反应流体可以是酸。井筒可以使用基本上是可溶解于酸的固井剂来实施固井。

在特定的实施例中，可在每一个区域中使用0°或大约180°相位布置方式形成每一个区域中的所述通流通道。每一个区域的通流通道还可以位于单个平面之内或位于距离单个平面1米之内。所述通流通道可通过以下方式中的至少一种形成：通过射孔枪、通过喷射和通过在井筒的套管中形成孔。在特定实例中，通流通道的不同的特性可以通过井筒的倾斜来提供。

该方法可以进一步包括先于（d）隔离根据（c）压裂的区域。可降解材料可以用于在不同的应用中隔离压裂的区域。隔离还可以通过使用机械工具、密封球、封隔器、桥塞、通流桥塞、砂塞、纤维、颗粒材料、粘性流体、泡沫以及这些的组合中的至少一种来实现。

在特定的实施例中，所述两个或更多个区域可以位于井筒的基本上垂直的一部分中。在其它的实施例中，所述两个或更多个区域位于井筒的弯曲的一部分中。在一些实施例中，所述两个或更多个区域位于井筒的偏离垂直方向的一部分中。在其它的实施例中，所述两个或更多个区域可以位于井筒的基本上水平的一部分中。在其它的实施例中，所述两个或更多个区域可以位于井筒的相对于垂直方向倾斜至少30°的一部分中。