一种页岩气水平井桥塞分隔及投球分段压裂工艺.pdf

本发明公开了一种页岩气水平井桥塞分隔及投球分段压裂工艺方法，该方法具体包括如下步骤：1）通、探、洗井筒；2）对第一段进行分簇射孔；3）对第一簇进行压裂施工；4）投球，封堵第一簇；5）依次对第二簇、第三簇直至第N簇重复进行上述步骤中的第3）及第4）的压裂施工，投球，封堵步骤，6）下桥塞封堵第一段，同时对第二段进行分簇射孔；7）、依次对第二段直至N段重复进行上述步骤中的第3）、4）、5）及6）的压裂施工，投球，封堵及下桥塞封堵步骤；8）扫磨。该工艺方法设计合理、施工成本低，采用该工艺方法既可实现页岩气最佳的流动通道，以较高速度和采收率而获得较高的经济回报，又能将裂缝限制在最经济位置。

1.  一种页岩气水平井桥塞分隔及投球分段压裂工艺方法，其特征在于，具体包括如下步骤：
1）．首先通、探、洗井筒（1），将井筒（1）处理干净；
11）采用通井规通至人工井底（5），
12）清水大排量洗净井筒（1），
13）替防膨液，替代正洗井清水；
2）、对第一段（2）进行分簇射孔；
3）、对第一簇（21）进行压裂施工；
4）、投球，封堵第一簇（21）；
5）、依次对第二簇（22）、第三簇（23）直至第N簇重复进行上述步骤中的第3）及第4）的压裂施工，投球，封堵步骤，直至完成第一段（2）中每簇的压裂施工，投球，封堵步骤；
6）、下桥塞（4）封堵第一段（2），同时对第二段（3）进行分簇射孔；
7）、依次对第二段（3）直至第N段（6）重复进行上述步骤中的第3）、4）、5）及6）的压裂施工，投球，封堵及下桥塞（4）封堵步骤，直至完成第N段压裂施工；
8）、扫磨
压裂结束后，关井2小时，待裂缝闭合后，下与连续油管固定连接的五刃磨鞋，循环扫磨桥塞（4）。

2.  根据权利要求1所述的一种页岩气水平井桥塞分隔及投球分段压裂工艺方法，其特征在于，步骤13）中所述防膨液采用浓度为0.05%的TCD-15。

3.  根据权利要求1所述的一种页岩气水平井桥塞分隔及投球分段压裂工艺方法，其特征在于，步骤2）中所述的分簇射孔是将与下爬行器串联连接的射孔枪下至井筒指定位置，具体射孔参数是，枪身耐压120MPa，枪型  89， 射孔弹型 BH42RDX28-2， 相位角60°， 孔径≧15mm，孔密  19孔/m，每簇长度 1-1.5m，射孔簇数  2-3簇。

4.  根据权利要求1所述的一种页岩气水平井桥塞分隔及投球分段压裂工艺方法，其特征在于，步骤4）中所述的投球，封堵是根据所用射孔孔弹的大小，采用投球器投置相应大小的球，投球的数量为射孔孔眼（7）数量的1.2倍；投球后随泵送压裂液进入储层，对射孔进行封堵，泵送排量为2-3m³/min。

5.  根据权利要求4所述的一种页岩气水平井桥塞分隔及投球分段压裂工艺方法，其特征在于，所述压裂液是滑溜水或线性胶中的一种，滑溜水由如下重量百分比配比的组份制备得到：降阻剂  0.07%，破胶剂  0.0095%，杀菌剂  0.08%，防水锁剂 0.1%，余量为水；线性胶由如下重量百分比配比的组份制备得到：稠化剂  0.3%，破胶剂  0.012%，杀菌剂  0.08%，防水锁剂 0.1%，余量为水。

6.  根据权利要求1所述的一种页岩气水平井桥塞分隔及投球分段压裂工艺方法，其特征在于，所述的投球、封堵，其投球所用球的材质为可溶性低密度材料，在球表面涂有0.05mm厚的温度控制膜，比重为1.2g/cm³-1.4g/cm³，最大工作温度为200度，其溶解的速度与温度和时间成正比。

7.  根据权利要求1所述的一种页岩气水平井桥塞分隔及投球分段压裂工艺方法，其特征在于，桥塞（4）所用材质为高分子复合材料，质轻、易钻、耐压、耐温，可承受压力为35-140MPa，耐温93-232℃。

一种页岩气水平井桥塞分隔及投球分段压裂工艺
技术领域
   本发明属于油气田开采技术领域，特别涉及页岩气开发技术，具体涉及一种页岩气水平井桥塞分隔及投球分段压裂工艺方法。
背景技术
在我国页岩气储量非常丰富，据统计储量达到30*10¹²m³，开发潜力巨大 。页岩气储层必须经压裂才能形成具有经济价值的油气藏。采用水平井和水平井分段压裂工艺进行开发已经成为目前主体开发技术。现有技术中，一是采用桥塞分隔多簇射孔压裂工艺，该工艺的缺点是难以确保分簇后每簇均被压开，对储层的改造效果有限，压裂后难以达到高产的目的。二是仅仅采用投球分段压裂工艺，该工艺也存在如下不足：1、该工艺要求一次射开全部储层，无法确认施工井段，更无法优化设计；2、如果发生了砂堵，采用放喷、冲砂等处理后，封堵的储层小球会落到井筒内，这样就无法进行下步的分段压裂施工。
发明内容
本发明的目的在于克服现有页岩气压裂技术中的不足，提供“一种页岩气水平井桥塞分隔及投球分段压裂工艺方法”。该工艺方法是水平井桥塞分隔和投球分段压裂工艺的有机结合、平衡及协调的压裂工艺。采用该工艺方法既可实现页岩气最佳的流动通道，以较高速度和采收率而获得较高的经济回报，又能将裂缝限制在最经济位置。
为了实现上述目的，本发明是通过以下技术方案来实现的：主要的技术方案是，一种页岩气水平井桥塞分隔及投球分段压裂工艺方法，具体包括如下步骤：
1）．首先通、探、洗井筒，将井筒处理干净；
11）采用通井规通至人工井底，
12）清水大排量洗净井筒，
13）替防膨液，替代正洗井清水；
2）、对第一段进行分簇射孔；
3）、对第一簇进行压裂施工；
4）、投球，封堵第一簇；
5）．依次对第二簇、第三簇直至第N簇重复进行上述步骤中的第3）及第4）的压裂施工，投球，封堵步骤，直至完成第一段中每簇的压裂施工，投球，封堵步骤；
6）、下桥塞封堵第一段，同时对第二段进行分簇射孔；
7）、依次对第二段直至N段重复进行上述步骤中的第3）、4）、5）及6）的压裂施工，投球，封堵及下桥塞封堵步骤，直至完成第N段压裂施工；
8）扫磨
压裂结束后，关井2小时，待裂缝闭合后，下与连续油管固定连接的五刃磨鞋，循环扫磨桥塞。
优选的，步骤13）中所述防膨液采用浓度为0.05%的TCD-15。
优选的，步骤2）中所述的分簇射孔是将与下爬行器串联连接的射孔枪下至井筒指定位置，具体射孔参数是，枪身耐压120MPa，枪型  89， 射孔弹型 BH42RDX28-2， 相位角60°， 孔径≧15mm，孔密  19孔/m，每簇长度 1-1.5m，射孔簇数  2-3簇。
优选的，步骤4）中所述的投球，封堵是根据所用射孔孔弹的大小，采用投球器投置相应大小的球，投球的数量为射孔孔眼数量的1.2倍；投球后随泵送压裂液进入储层，对射孔进行封堵，泵送排量为2-3m³/min。
优选的，所述压裂液是滑溜水或线性胶中的一种，滑溜水由如下重量百分比配比的组份制备得到：降阻剂  0.07%，破胶剂  0.0095%，杀菌剂  0.08%，防水锁剂 0.1%，余量为水，线性胶由如下重量百分比配比的组份制备得到：稠化剂  0.3%，破胶剂  0.012%，杀菌剂  0.08%，防水锁剂 0.1%，余量为水。
优选的，所述的投球、封堵，其投球所用球的材质为可溶性低密度材料，在球表面涂有0.05mm厚的温度控制膜，比重为1.2g/cm³-1.4g/cm³，最大工作温度为200度，其溶解的速度与温度和时间成正比。
优选的，桥塞所用材质为高分子复合材料，质轻、易钻、耐压、耐温，可承受压力为35-140MPa，耐温93-232℃。
采用本发明与现有页岩气压裂技术相比，具有如下优点：
1、该工艺方法是水平井桥塞分隔和投球分段压裂工艺的有机结合、平衡及协调的压裂工艺。该工艺方法设计合理、施工成本低，采用该工艺方法既可实现页岩气最佳的流动通道，以较高速度和采收率而获得较高的经济回报，又能将裂缝限制在最经济位置。
2、桥塞分隔，采用桥塞将各段分隔开来进行压裂施工，施工可靠性高，同时根据现场施工情况，可随时调整施工段数；即使某段出现砂堵等问题，也易于处理，不影响其他段的压裂施工。
3、储层依次破裂，根据储层应力的高低，压力施工首先会使应力最低的储层破裂，而当应力最低的储层破裂后，因为储层延伸压力低于储层破裂压力，表现为施工压力会大幅降低，因而其它储层不会破裂。
附图说明
 图1是采用本发明压裂过程示意图。
 图中：1、井筒，2、第一段，21、第一簇，22、第二簇，23、第三簇，3、第二段，4、桥塞，5、人工井底，6、第N段，7、孔眼。
具体实施方式
下面通过非限制性实施例，进一步阐述本发明，理解本发明。
实施例
本发明如图1所示，一种页岩气水平井桥塞分隔及投球分段压裂工艺方法，具体包括如下步骤：
1）首先通、探、洗井筒，将井筒处理干净；
11）采用通井规与油管丝扣连接通至人工井底，
12）采用正洗井方式，用压裂车清水大排量洗净井筒，
13）采用浓度为0.05%的TCD-15防膨液，替代正洗井清水；
2）、对第一段进行分簇射孔，将与下爬行器串联连接的射孔枪下至井筒指定位置，具体射孔参数是，枪身耐压120MPa，枪型  89， 射孔弹型 BH42RDX28-2， 相位角60°， 孔径≧15mm，孔密  19孔/m，每簇长度 1-1.5m，射孔簇数 2-3簇；
3）、对第一簇进行压裂施工，采用压裂车、混砂车、管汇车、仪表车、砂塔等设备泵注含砂滑溜水，根据储层应力由低到高的次序，缓慢提升泵注压力，应力低的储层首先破裂，对应力低储层进行压裂施工； 施工过程中逐步提高施工压力，待储层明显破裂后，此时泵注压力会有明显的下降，然后将施工排量提高到设计排量即可进行压裂施工；
4）、投球，封堵第一簇，将所投的球放入投球器，手动操作投球器，投球器每转一圈，一般会有4-5个球进入井筒，随着滑溜水进入储层时，在孔眼处进行封堵。投球的数量是炮眼的1.2倍；球的大小根据不同的射孔参数确定，即孔眼的大小确定所投球的大小，泵送排量为2-3m³/min；
5）．依次对第二簇、第三簇重复进行上述步骤中的第3）及第4）的压裂施工，投球，封堵步骤，直至完成第一段中每簇的压裂施工，投球，封堵步骤；
6）、下桥塞封堵第一段，同时对第二段进行分簇射孔；桥塞依次与适配接头、电缆、射孔枪及电缆与井口设备连接，通过泵注活性水推动与电缆连接的桥塞进入第一段和第二段的座封位置，座封完成则与电缆脱离；
7）、依次对第二段直至16段重复进行上述步骤中的第3）、4）、5）及6）的压裂施工，投球，封堵及下桥塞封堵步骤，直至完成第16段压裂施工；
8）扫磨
压裂结束后，关井2小时，待裂缝闭合后，下与连续油管固定连接的五刃磨鞋，循环扫磨桥塞。
所述压裂液是滑溜水或线性胶中的一种，滑溜水由如下重量百分比配比的组份制备得到：降阻剂  0.07%，破胶剂  0.0095%，杀菌剂  0.08%，防水锁剂 0.1%，余量为水，线性胶由如下重量百分比配比的组份制备得到：稠化剂  0.3%，破胶剂  0.012%，杀菌剂  0.08%，防水锁剂 0.1%，余量为水。
所述的投球、封堵，其投球所用球的材质为可溶性低密度材料，在球表面涂有0.05mm厚的温度控制膜，比重为1.2g/cm³-1.4g/cm³，最大工作温度为200度，其溶解的速度与温度和时间成正比。
桥塞所用材质为高分子复合材料，质轻、易钻、耐压、耐温，可承受压力为35-140MPa，耐温93-232℃。
本发明是水平井桥塞分隔和投球分段压裂工艺的有机结合、平衡及协调压裂工艺。该工艺方法设计合理、施工成本低，采用该工艺方法既可实现页岩气最佳的流动通道，以较高速度和采收率而获得较高的经济回报，又能将裂缝限制在最经济位置，并能防止压穿水层。