[发明专利]一种套变复杂井分段压裂方法

说明书

本发明公开了一种套变复杂井分段压裂方法，属于石油天然气增产技术领域。所述方法包括：根据地层物性和测井数据分析结果，在套管变形井段选择渗透率、孔隙度和含油气饱和度大于等于预设值的位置进行全井段的射孔；根据测井数据计算地应力剖面，并根据地应力的大小对套管变形井段进行分段，设定压裂顺序、暂堵分段压裂工艺参数和暂堵剂用量；向地层注入高强度水溶性暂堵剂，封堵人工裂缝缝口及射孔孔眼；向地层注入压裂液，并根据压裂顺序对套管变形井段进行压裂，形成人工裂缝。本发明套变复杂井的分段压裂方法，可实现对套管变形的储层进行分段压裂，使所有储层段得到充分的改造，达到压裂增产的目的，同时避免了机械工具入井带来的施工风险。

技术领域

本发明涉及石油天然气增产技术领域，特别涉及一种套变复杂井分段压裂方法。

背景技术

目前许多套管压裂井在多段压裂过程中，尤其是长水平段套管的压裂，由于套管反复受高压的挤压，套管容易变形，甚至套管变形段外水泥环也发生变形，因此会导致常规的分段机械工具无法下入，不能实现封堵分段，如图1所示。常规的暂堵球分段方法，在远离套管变形的层段可以实现封堵分段，但在靠近套管变形的层段，因套管变形会导致外部水泥环变形或者出现破裂，这样在暂堵球封堵上段炮眼时，在水泥环破裂处和压裂过未闭合的应力薄弱处，下段施工很容易压窜到上一段，从而无法实现封堵分段，如图2和图3所示。

发明内容

为了解决因套管变形导致的分段机械工具无法使用、暂堵球封堵分段受制约等问题，本发明提供了一种套变复杂井分段压裂方法，包括：

根据地层物性和测井数据分析结果，在套管变形井段选择渗透率、孔隙度和含油气饱和度大于等于预设值的位置进行全井段的射孔；

根据测井数据计算地应力剖面，并根据地应力的大小对所述套管变形井段进行分段，设定压裂顺序、暂堵分段压裂工艺参数和暂堵剂用量；

向地层注入高强度水溶性暂堵剂，所述高强度水溶性暂堵剂在井筒附近形成渗透性极小的暂堵屏蔽带，封堵人工裂缝缝口、射孔孔眼及水泥环窜槽；在使用所述高强度水溶性暂堵剂时，需要根据射孔孔眼的大小进行多粒径组合；

向地层注入压裂液，并根据所述压裂顺序对所述套管变形井段进行压裂，形成人工裂缝；

其中，所述高强度水溶性暂堵剂由丙烯酰胺类单体与磺酸盐单体通过化学反应而生成，是具有粘弹性的固体小颗粒；所述暂堵剂用量的计算公式为：

M＝V₁*ρ₁*56％V₂+V₂*ρ₂

V₁＝πH(d*Δd+Δd²)

其中：M-暂堵剂质量，ρ₁-暂堵剂视密度，ρ₂-暂堵剂体积密度，V₂孔眼体积，d-套管外径，H-支撑缝高，Δd-滤饼厚度。

所述对所述套管变形井段进行分段的规则为：将地应力差值的绝对值小于等于预设值的储层段划为同一层段。

所述压裂顺序按照储层段地应力由小到大的顺序设定。

所述压裂液包括前置液、携砂液和顶替液；所述前置液用于在地层中造成裂缝，其由增稠剂、助排剂、破乳剂、粘土稳定剂和交联剂组成；所述携砂液用于携带支撑剂进入地层，将所述支撑剂充填到预定位置；所述顶替液用于将压裂管柱、地面管汇中的携砂液全部压入裂缝，以避免砂堵。

所述高强度水溶性暂堵剂的添加有两种方式：1)在高压管汇上设置旁通进行预置，施工过程中加入；2)使用改装后的压裂车，在混砂车上的掺和罐中加入。