一种水平井产生缝网的水力压裂工艺

摘要

本发明公开了一种水平井产生缝网的水力压裂工艺，依次包括下列步骤：（1）根据现场资料，计算由主裂缝及相邻裂缝导致的应力差值；（2）根据主裂缝及相邻裂缝导致的应力差值，计算裂缝发生转向所需的压力；（3）根据裂缝发生转向所需的压力，确定暂堵剂的强度，并计算对应的施工排量；（4）根据上述设计参数，对储层同时应用分段多簇压裂和脉冲式暂堵增压技术。本发明主要是根据主裂缝与邻近裂缝造成的水平应力差下降值，同时应用分段多簇压裂和脉冲式暂堵增压技术，迫使裂缝发生转向，突破了天然裂缝不发育的高应力差地层难以形成缝网的技术瓶颈，填补了现有技术的空白。

主权项

一种水平井产生缝网的水力压裂工艺，依次包括下列步骤：(1)根据现场资料，计算由主裂缝及相邻裂缝导致的应力差值；(2)根据主裂缝及相邻裂缝导致的应力差值，计算裂缝发生转向所需的压力；(3)根据裂缝发生转向所需的压力，确定暂堵剂的强度，并计算对应的施工排量；(4)根据暂堵剂的强度和对应的施工排量，对储层同时应用分段多簇压裂和脉冲式暂堵增压技术；其特征在于，所述步骤(1)中计算由主裂缝及相邻裂缝导致的应力差值，包括：1)根据测井获得的岩石泊松比、现场施工净压力以及储层高度，通过下式计算主裂缝诱导产生的应力差值Δσ_诱导1：式中：p_net——现场施工净压力，MPa，c——c＝h/2，h为储层高度，m，ν——泊松比，无量纲；2)根据现场分段多簇压裂设计的裂缝间距，通过下式计算邻近裂缝诱导产生的应力差值Δσ_诱导2：式中：s——裂缝间距，m；所述步骤(2)计算裂缝发生转向所需的压力为：p＝‑[σ_t+(σ_H0‑σ_h0‑Δσ_诱导1‑Δσ_诱导2)]式中：p——裂缝发生转向所需的压力，MPa，σ_t——岩石的拉伸应力强度，MPa，σ_H0——初始最大水平主应力，MPa，σ_h0——初始最小水平主应力，MPa，Δσ_诱导1——主裂缝诱导产生的应力差值，MPa，Δσ_诱导2——邻近裂缝诱导产生的应力差值，MPa；所述步骤(3)确定暂堵剂的强度，并计算对应的施工排量，包括：1)暂堵剂的强度为裂缝转向压力的1.1～1.4倍；2)通过下式计算暂堵后使裂缝转向的施工排量：$Q=\frac{\pi }{256}\frac{{\mathrm{pw}}_{max}^{3}H}{\mu L}{(1-\frac{x}{L})}^{-1/4}$其中：$w_{max}=2.52{\left[\frac{(1-\nu )Q\mu L}{G}\right]}^{1/4}$式中：Q——施工排量，m³/s，μ——液体粘度，mPa.s，L——裂缝半长，m，x——距裂缝端部距离，m，一般取0，G——剪切模量，GPa，H——裂缝高度，m，ν——泊松比，无量纲，p——裂缝发生转向所需的压力，MPa，w_max——最大缝宽，mm；所述步骤(4)中对储层同时应用分段多簇压裂和脉冲式暂堵增压技术，包括：按现场设计的裂缝间距s射孔，先在同一段内压裂2条人工裂缝产生邻近裂缝诱导应力Δσ_诱导2，随后压裂第3条裂缝时注入前置液压开主裂缝，产生主裂缝诱导应力Δσ_诱导1；再泵入携砂液，在泵入携砂液的过程中按两分钟一次的频率混合泵入暂堵剂，实现主裂缝与分支裂缝的多次转向，形成复杂缝网。