[发明专利]一种水平井穿层压裂方法

说明书

本发明提供了一种水平井穿层压裂方法，其穿层主压裂施工包括第一压裂阶段、第二压裂阶段和第三压裂阶段，以及任选的第四压裂阶段；其中，第二压裂阶段和第三压裂阶段采用粒径均一的支撑剂，且优选为超低密度的支撑剂；第三压裂阶段使用的支撑剂的平均粒径大于第一压裂阶段和第二压裂阶段的支撑剂的平均粒径。根据本发明提供的压裂方法可实现多个砂层间的泥岩遮挡层的压穿，以及支撑剂顺利通过泥岩的窄缝宽处运移进水平井井筒上下的砂岩目的层并有效铺置，从而有效解决垂直裂缝纵向穿层问题，实现纵向穿层压裂，实现最大范围的泄油泄气体积。

技术领域

本发明属于油气井勘探开发技术领域，具体涉及一种水平井穿层压裂方法。

背景技术

目前，薄互层砂岩油气藏应用水平井分段压裂技术逐步普及。与单薄层压裂不同，由于薄互层属多层压裂范畴，其压裂作业必然要涉及到垂直裂缝纵向穿层。要有效实现纵向穿层压裂，除了首先要使水力造缝能够将多个砂层间的泥岩遮挡层压穿之外，支撑剂能否顺利通过泥岩的窄缝宽处运移进水平井筒上下的砂岩目的层并有效铺置(即“过液不过砂”)是个关键问题。

矿场上经常发生“过液不过砂”的情况，换言之，只有水平井段位置的砂岩有支撑剂的有效铺置。因此，水平井穿层压裂涉及的问题没有从根本上得到有效的解决，故而有必要研究并提出一种新的水平井穿层压裂技术，以解决上述问题，实现有效的垂直裂缝纵向穿层压裂，进而实现泄油泄气体积范围的提高。

发明内容

本发明的目的是提出一种新的压裂工艺技术，尤其是针对薄互层油气藏的水平井穿层压裂方法，以解决水力裂缝不能将多个砂层间的泥岩遮挡层压穿，支撑剂不能顺利通过泥岩的窄缝宽处运移进水平井井筒上下的砂岩目的层并有效铺置的问题，从而有效解决垂直裂缝纵向穿层问题，实现纵向穿层压裂，实现最大范围的泄油泄气体积。

根据本发明提供的水平井穿层压裂方法，包括穿层主压裂施工，所述穿层主压裂施工包括如下阶段：

第一压裂阶段(前置液阶段)，向地层中以砂液比逐级递增的多级段塞注入携带第一支撑剂的第一压裂液；

第二压裂阶段(携砂液阶段)，向地层中以多级段塞注入携带第二支撑剂的第二压裂液，其中，所述第二支撑剂粒径均匀；

第三压裂阶段(携砂液阶段)，向地层中以多级段塞注入携带第三支撑剂的第三压裂液，其中，所述第三支撑剂粒径均匀；

其中，所述第三支撑剂的平均粒径大于第一支撑剂的平均粒径和第二支撑剂的平均粒径。

薄互层砂岩油气藏的压裂需要形成垂直裂缝，实现纵向穿层，并且需要支撑剂被运移至水平井筒上下的目的层中，在有效铺置下起到支撑裂缝和形成导流能力的作用。现有的压裂方法通常选择采用常规粒径及密度的支撑剂，且在每一压裂阶段采用同一粒径规格、且粒径分布不均(多种粒径尺寸混合而成)的支撑剂，常常发生过液不过砂的情况，最终支撑剂绝大部分仅在水平井筒所处的砂岩内提供裂缝导流能力。

在本发明提供的压裂方法中，在穿层压裂初期，以小砂液比在压裂液中掺入常规的小粒径支撑剂，在设定的压裂液黏度、用量和排量等压裂施工参数下，压开垂直主裂缝和部分微裂缝。然后，以粒径较小且均匀分布的支撑剂注入地层中，支撑剂被运移进入水平井筒上下部的裂缝、尤其是微裂缝系统中，起到支撑作用。接着再以粒径较大且均匀分布的支撑剂在压裂液携带下进入裂缝中，进一步地支撑裂缝，结合前两个阶段的施工效果，在垂直裂缝体系中起到良好的导流作用。在各个阶段的施工设计和相互配合下，支撑剂顺利地通过泥岩的窄缝宽处运移进水平井筒上下的砂岩目的层并有效铺置，从而增大泄油泄气体积，提高导流能力。