[发明专利]一种水平井簇射孔分段压裂方法

说明书

本发明公开了一种水平井簇射孔分段压裂方法。包括：第一段射孔簇数2‑4簇；其他每段射孔簇数设置为6簇以上；每簇四个射孔，且4个射孔弹呈现90度相位角，使4个射孔位于垂直水平井筒方向的同一个平面内；射孔的直径14.5mm以上。本发明通过射孔位置及参数如射孔数、孔径、孔密、相位角等的优化，提高单段内簇数，并在单簇内形成单一裂缝；再通过压裂施工参数优化并结合中高黏度酸逐步提排量预处理等技术，使段内多簇裂缝同步起裂和延伸。该技术可有效增加人工裂缝条数和裂缝长度，提高裂缝复杂性，改善裂缝改造体积，解决目前技术的局限性，实现储层增产效果的最大化。

技术领域

本发明涉及水平井压裂技术领域，进一步地说，是涉及一种水平井簇射孔分段压裂方法。本发明可用于碳酸盐岩、砂岩、页岩等储层水平井分段压裂。

背景技术

目前，水平井分段压裂技术应用越来越普遍，如砂岩、碳酸盐岩、页岩及煤层气等领域都广泛采用。且水平井套管完井比例在80％以上。而套管完井水平井普遍采用簇射孔与桥塞联作方式进行压裂施工作业。

国外的簇射孔一般采用螺旋式射孔模式，单段多簇，一般3-8簇，多的甚至达12簇以上，一般蔟长0.3-0.6m，孔密16-20孔/米。

国内由于地层老，经历的构造运动多，同样深度地层地应力高，岩石塑形特征强，因此，国内虽然也采用螺旋式射孔模式，孔密与孔径也与国外相当，但单段簇数少，一般2-3簇，单簇射孔长度大，一般1-1.5m。因此，与国外相比，国内每段压裂，同样的射孔总数及同样的单段压裂规模及排量，国内获得的有效裂缝条数少，且裂缝长度小，每条裂缝的复杂性也不够，导致最终的裂缝改造体积降低，压裂效果也大受影响。究其原因，主要有以下几个方面：

(1)单簇射孔长度大，可能导致单簇内产生多裂缝，起码在造缝的初始阶段是多裂缝。国外的单簇长度小，虽然开始也可能是多裂缝，但由于页岩的强非均质性，总有一条主导型裂缝，该缝诱导应力大，靠其很近的小裂缝会因主导裂缝诱导应力作用使其扩展的前端，最小主应力增加，因此，其延伸会受到主导裂缝的快速遏制而停止延伸。而当簇长增加后，上述诱导应力对临近小裂缝的遏制作用就大幅度降低。最终可能簇内有1条以上的主裂缝，或者1条主裂缝与多个有一定延伸的小裂缝并存，最终造成总的裂缝长度降低。且多个小裂缝相互干扰，产量与簇内裂缝条数的正相关性较差。实际上，簇内进入多个小裂缝的压裂液及支撑剂是低效施工。

(2)单段簇数少，导致段内簇间的诱导应力效应降低，因此，每簇裂缝的复杂性程度也相应降低。簇内的多裂缝诱导应力效应强，但簇内的诱导应力是不利的，即使簇内裂缝复杂性程度增加，但近井多个短裂缝的存在，影响了簇内主裂缝的长度增加，簇内多裂缝的渗流干扰效应，使产量与小裂缝的条数也不成正比。

马58H致密油藏水平井分段多簇射孔压裂技术《石油钻采工艺》2015年5月，该文献提出了一种水平井分段多簇射孔压裂技术，针对三塘湖盆地马朗凹陷马58H井高孔低渗、高含油饱和度、小孔喉、非均质性强的典型致密油藏的特征，形成适用的大型体积压裂技术。针对低温井压裂液快速破胶难及施工后对致密油储层的伤害问题，研制出配套的超低浓度、低伤害复合压裂液体系，并通过对裂缝条数、裂缝长度、裂缝导流能力的优化、铺砂浓度与导流能力关系优化、簇间距及孔数优化，形成了速钻桥塞分段多簇射孔压裂工艺，现场实施取得成功。

该文献主要针对三塘湖盆地马朗凹陷致密油藏形成了一套体积压裂技术，并未对如何提高单段内簇数、形成簇内单一裂缝、使段内多簇裂缝同步起裂和延伸进行进一步研究，有一定技术局限性。

因此，需要研究提出一种新的压裂技术，以解决上述局限性。

发明内容