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1.4 低脆性地层体积压裂设计思路

对脆性较高的地层,一些压裂技术(如水滑、高排量、低支撑剂浓度、段塞注入等)已成为主要的改造技术。但对脆性较小地层的体积压裂,改造思路必须突破传统的用高黏度液体形成高导流长裂缝的设计模式。

1.4.1 多次转向压裂技术原理

多次转向压裂技术是在施工过程中,通过人工干预,裂缝净压力高于储层失稳面的最大应力,自然裂缝的拉张和剪切破裂,甚至高于基质岩石破裂压力,从而形成多条裂缝。针对具有基质孔隙的储层,在主裂缝的支撑裂缝长度达到预期长度后,可以通过下列措施有意提高净压力:提高排量、增加支撑剂浓度、裂缝内化学暂堵等,形成多分支裂缝。针对天然裂缝油藏,尝试通过控制形成裂缝网络,在提高净压力的同时,将更多的天然裂缝连接起来,形成“裂缝网络”系统。

1.4.2 同层缝口转向压裂技术

在压裂过程中,当主裂缝形成以后,投入合适粒径的暂堵颗粒,堵塞炮眼及裂缝端部,形成憋压,压开井筒上不同角度处的射孔孔眼,形成第二条主裂缝,然后注前置液、携砂液,形成导流能力较强的分支裂缝,从而增加改造面积,增加裂缝复杂程度,提高产量。适用条件:最大最小主应力差别在 5 MPa以内。

1.4.3 多次停泵施工模式

重新启泵容易产生复杂的裂缝,裂缝的起裂和延伸表现出复杂的网络压裂模式。具体的处理步骤:首先进行一次压裂,停泵一段时间后再进行二次压裂,然后再停泵一段时间。这种压裂和泵停过程将重复几次,这项技术可以充分利用裂缝间的干扰形成复杂的裂缝。如果多次泵注能改变已充液油藏的应力(应力重定向),则先后形成的裂缝将不同于原生裂缝,可在新的位置和方向形成裂缝。通过原生裂缝、诱导裂缝、天然裂缝和叠层的综合作用,形成复杂的裂缝网络,产生更好的刺激效果。如果应力场变化不足以使裂缝改道,则连续泵注支撑剂可在一次压裂过程中形成的砂桥上沉积或延伸,提高支撑剂的导流能力,从而提高增产效果。

在连续压裂过程中,如果相邻区域的应力场发生变化并重新定向(最大和最小的主要方向发生逆转,或有一定的角度变化),则新裂缝将沿着垂直于原生裂缝的长方向扩展,贯穿椭圆应力重定向区边界(水平等应力点)。当超过应力各向同性点时,应力方向恢复到初始应力状态。新裂缝将逐渐转向,沿与原生裂缝平行的方向延伸。如果应力不能重新定向,新的裂缝将继续沿着初级裂缝方向延伸。一次压裂形成的支撑剂可以改变下一次压裂液的流动方向,进而逐步促进支撑剂的充填,直至油层完全支撑形成相对均匀的砂桥。单次压裂(前期支撑剂浓度较高,后期支撑剂浓度较低)产生了非均匀支撑剂充填。二次压裂采用均匀支撑剂充填(支撑剂浓度沿裂缝长方向均匀),输出计算结果表明,累积产量增加。

当支撑剂排列均匀时,累积产量有所增加。在采用多次注采压裂时,支撑剂布置均匀,甚至不能分流,生产效果优于传统压裂。

1.4.4 水平井更小簇间距密切割技术

通过在一个恒定的水平段上设计更多的簇群,簇间距将更小,而单段压裂时的簇数将更多。通过更多的人工裂缝和更有效的裂缝间应力干扰,可以建立人工裂缝网络,进一步“破碎”地层。 b9BWVgUs787k0sdy9GRtoj6TCd1VQteEdR2Onr0Clvp+LXAhjSmQhrcfOq7NrAOe

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