[发明专利]分级循环水力压裂方法及压裂装置

说明书

本发明为一种分级循环水力压裂方法及压裂装置，该方法包括，向底端封闭的压裂油管内注入压裂液，水力压裂指定压裂区域的地层形成人工裂缝；循环改变压裂油管内压裂液的注入排量，使人工裂缝反复张开闭合，形成多条次级裂缝；位于井下的曲轴柱塞泵将井口环空内的压裂液高频泵注到指定压裂区域环空，且通过循环调整曲轴柱塞泵的排量在指定压裂区域的地层产生脉动压力波，促使裂隙持续发育扩展，形成裂缝网络,完成分级循环水力压裂。该分级循环水力压裂方法及压裂装置克服现有技术中存在的问题，能提高地层裂缝渗透能力，提高储层改造体积，有效提高油气采收率。

技术领域

本发明涉及油气增产措施水力压裂领域，尤其涉及一种分级循环水力压裂方法及压裂装置。

背景技术

我国石油工业发展到现在，低渗透油田储量所占的比例越来越大，如何动用和开发好低渗透油田储量，对我国石油工业的持续稳定发展具有十分重要的现实意义。

但由于低渗透油藏的渗透率低、渗流阻力大、连通性差，满足不了经济开发的要求，目前普遍采用的常规水力压裂技术在一定程度上取得了成功，但也存在一下几个方面的问题：(1)常规水力压裂很难产生多条裂缝来形成贯通的裂缝网络，提高单井产量能力有限；(2)常规水力压裂中压裂液在裂缝中流动的摩阻很大，压力降低快，改造储层区域有限；(3)常规水力压裂通常采用的水或滑溜水的粘度非常低，支撑剂在运移过程中往往会沉降速度过大，过早的沉降到裂缝的底部堆集，形成砂堤，甚至砂堵，降低裂缝渗透能力。

由此，本发明人凭借多年从事相关行业的经验与实践，提出一种分级循环水力压裂方法及压裂装置，以克服现有技术的缺陷。

发明内容

本发明的目的在于提供一种分级循环水力压裂方法及压裂装置，克服现有技术中存在的问题，该分级循环水力压裂方法及压裂装置能提高地层裂缝渗透能力，提高储层改造体积，有效提高油气采收率。

本发明的目的是这样实现的，一种分级循环水力压裂方法，包括，向底端封闭的压裂油管内注入压裂液，水力压裂指定压裂区域的地层形成人工裂缝；循环改变压裂油管内压裂液的注入排量，使人工裂缝反复张开闭合，形成多条次级裂缝，完成第一级循环水力压裂；位于井下的曲轴柱塞泵将井口环空内的压裂液高频泵注到指定压裂区域环空，且通过循环调整曲轴柱塞泵的排量在指定压裂区域的地层产生脉动压力波，促使裂隙持续发育扩展，形成裂缝网络,完成第二级循环水力压裂。

在本发明的一较佳实施方式中，前述的分级循环水力压裂方法，包括以下步骤，

步骤a、压裂设备连接：在底端封闭的压裂油管上串接曲轴柱塞泵、封隔器后下入井内指定压裂区域，将压裂油管和井口环空分别与地面压裂液注入设备连通；

步骤b、压裂前注液准备：地面压裂液注入设备将压裂液充满地面管汇和压裂油管，压裂油管中充满压裂液时，封隔器坐封封隔指定压裂区域；封隔器坐封后，地面压裂液注入设备向井口环空内注入压裂液，为曲轴柱塞泵提供压裂液；

步骤c、向压裂油管内持续注入压裂液，直至压力达到地层破裂压力，压开指定压裂区域的地层，形成人工裂缝；

步骤d、减小地面压裂液注入设备向压裂油管内注入压裂液的排量，降低井底压力直至压裂产生的人工裂缝闭合；同时通过曲轴柱塞泵将井口环空的压裂液高频泵注到指定压裂区域环空，通过循环调整曲轴柱塞泵的排量对指定压裂区域环空的压裂液进行脉冲加压，使压裂液中的支撑剂保持悬浮状态；

步骤e、增大地面压裂液注入设备向压裂油管内注入压裂液的排量，升高井底压力，压裂产生的人工裂缝重新张开，形成多条次级裂缝；同时通过循环调整曲轴柱塞泵的排量对指定压裂区域环空的压裂液进行脉冲加压，将高压脉动的压裂液注入到裂缝中，促使裂隙持续发育扩展，形成裂缝网络；

步骤f、步骤d和步骤e交替进行分级循环水力压裂，直至压裂结束。