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专利号: 2018112826222
申请人: 东北石油大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-05-17
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.一种优势渗流通道的压裂封堵方法,其特征在于该方法包括以下步骤:

步骤一,确定实施所述压裂封堵方法的目的层;本步骤通过如下路径实现:

首先利用油田静态资料进行储层分类,完成储层评价,确定强非均质性油层组中高渗透率、高孔隙度储层为所述压裂封堵方法的候选目的层;

然后利用动态资料分析候选目的层的注入与产出情况,确定吸水量和产水量同时大幅提高且含水率升高的候选目的层中含有优势渗流通道,分析层内不同位置的水淹状况和采出程度,高水淹且高采出程度部位为优势渗流通道位置,最终完成优势渗流通道的识别,确定含优势渗流通道的候选目的层即为实施所述压裂封堵方法的目的层;

其中,所述油田静态资料包括油藏基本数据、构造要素数据、储层性质数据、流体性质数据、砂岩分组数据和沉积单元数据;所述动态资料包括注入井采出井生产数据、开发综合数据和油田监测数据;

步骤二,确定实施所述压裂封堵方法的裂缝参数;本步骤通过如下路径实现:

根据步骤一中确定的压裂封堵方法的目的层的优势渗流通道位置,以裂缝贯穿优势渗流通道部位为目标,结合现有井网井距条件,计算裂缝半长与注采井距之间的最佳比值,确定实施所述压裂封堵方法的裂缝参数;其中,所述裂缝参数包括裂缝半长;

步骤三,确定实施所述压裂封堵方法的注入液需求量;本步骤通过如下路径实现:

根据步骤二所获取的压裂封堵方法的裂缝参数和步骤一所获取的压裂封堵方法的目的层厚度计算压裂封堵方法的改造体积,之后将压裂封堵方法的改造体积对应的优势渗流通道的孔隙体积确定为压裂封堵方法的注入液需求量;

步骤四,确定实施所述压裂封堵方法的施工参数;本步骤通过如下路径实现:

首先将步骤一所获得的实施所述压裂封堵方法的目的层的构造特征数据、岩石力学参数和储层物性及流体性质数据导入ABAQUS有限元模拟平台,建立压裂封堵的目的层中裂缝的有限元模型并开展数值模拟,进而建立压裂封堵方法的施工参数与裂缝参数的关系图版;根据压裂封堵方法的施工参数与裂缝参数的关系图版,满足压裂封堵方法的裂缝参数的需求的施工参数即确定为压裂封堵方法的候选施工参数;然后基于压裂封堵方法的施工参数与裂缝参数的关系图版,将压裂封堵的目的层的静态资料和动态资料数据导入ECLIPSE油藏数值模拟软件,建立含有裂缝的压裂封堵的目的层的油藏数值模型并开展数值模拟,模拟压裂封堵方法的候选施工参数下裂缝的泄流范围,对应的压裂封堵剂向地层中的渗滤量即为压裂封堵方法的注入总液量;

最后压裂封堵方法的注入总液量大于压裂封堵方法的注入液需求量时,确定压裂封堵方法的注入总液量对应的候选压裂封堵方法的施工参数即确定为压裂封堵方法的施工参数;

其中,实施所述压裂封堵方法的施工参数包括注入排量和注入总液量;

步骤五:确定实施所述压裂封堵方法的压裂封堵剂;本步骤通过如下路径实现:

首先依据压裂封堵方法设计中对于压裂封堵剂的低初始粘度、强流变性和强黏度稳定性质的基本要求,初步确定压裂封堵方法的压裂封堵剂配方为交联聚合物体系;然后,利用优势渗流通道天然岩芯和地层水,开展不同配方的压裂封堵剂的岩芯伤害实验、敏感性测试和配伍性实验,以压裂封堵剂与优势渗流通道特性及地层水匹配为指标,初步筛选出适用于压裂封堵方法的压裂封堵剂的交联聚合物体系配方中主剂、交联剂和辅助剂的药剂类型;最后在压裂封堵剂配方初步筛选的基础上,开展不同质量分数或质量浓度的主剂、交联剂和辅助剂的压裂封堵剂热稳定性和流变性测试,评价压裂封堵剂的稳定性和黏度性能,以成胶后黏度、注入能力和稳定时间为指标,确定压裂封堵剂中各类型药剂的质量分数或质量浓度以及聚交比,进一步筛选压裂封堵剂配方,并明确压裂封堵剂的造缝性能;综合以上测试结果筛选并最终确定压裂封堵方法的压裂封堵剂;

步骤六:确定实施所述压裂封堵方法的焖井时间;本步骤通过如下路径实现:

首先对通过步骤五所确定的压裂封堵剂开展压裂封堵剂的流变性测试及热稳定性测试,明确不同时间压裂封堵剂的黏度变化,压裂封堵剂黏度满足成胶标准对应的时间为成胶时间,黏度最大值对应时间为黏度峰值时间;然后利用优势渗流通道岩芯,开展压裂封堵剂的封堵效果测试,将成胶时间至黏度峰值时间做为测试时间段,明确测试时间段内压裂封堵剂在优势渗流通道的封堵效率;最后确定封堵效率满足优势渗流通道封堵要求时对应的时间即为实施所述压裂封堵方法的焖井时间;

步骤七:按照步骤四所获得的压裂封堵方法的施工参数,向步骤一所获得的压裂封堵方法的目的层注入步骤五所确定的压裂封堵方法的压裂封堵剂,并按照步骤六所确定的压裂封堵方法的焖井时间进行焖井,最终完成优势渗流通道的压裂封堵。

2.根据权利要求1所述的一种优势渗流通道的压裂封堵方法,其特征在于:步骤二中所述裂缝半长的计算公式为Lf=dr,其中,r为裂缝半长与注采井距之间的比值;d为注采井距,单位为m;Lf为裂缝半长,单位为m;优选地,裂缝半长与注采井距之间的比值r取值为1/2时最佳,即裂缝半长Lf=d/2。

3.根据权利要求1或2所述的一种优势渗流通道的压裂封堵方法,其特征在于:步骤四中,实施所述压裂封堵方法的注入排量范围在3m3/min-5m3/min之间,实施所述压裂封堵方法的注入总液量范围在3000m3-7000m3之间。

4.根据权利要求3所述的一种优势渗流通道的压裂封堵方法,其特征在于:步骤五中的主剂为部分水解聚丙烯酰胺,浓度范围在1200 mg/L -2500mg/L之间;步骤五中的交联剂为由氯化铬、乳酸和氢氧化钠组成的有机铬交联体系,氯化铬、乳酸和氢氧化钠的质量分数分别是2.29%、2.72%和1.83%,聚交比为15∶1;步骤五中的辅助剂为硫脲、氯化钠和碳酸氢钠,其中,氯化钠质量浓度范围在650 mg/L -800mg/L之间,碳酸氢钠质量浓度范围在1000 mg/L -1500mg/L之间,硫脲质量浓度为800mg/L。