CN108505982A - 一种采用液体胶塞实现暂堵转向的老井重复压裂增产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种采用液体胶塞实现暂堵转向的老井重复压裂增产方法。该方法包括：向老井中注入压裂液，以打开地层原有的裂缝；注入液体胶塞混合液；关井，以使所述液体胶塞混合液在地层内部充分反应，形成胶塞；向所述老井内注入所述压裂液和支撑剂，以使所述老井实现重复压裂增产。本发明提供的方法通过压开地层原有的裂缝，然后向地层中注入液体胶塞混合液，以形成高强度的胶塞，可以对地层原有的裂缝进行暂堵，进而可以使后续注入的压裂液和支撑剂在地层中实现转向压裂，形成区别于原有裂缝的新裂缝，最终可以达到提高油气井单井产量的目的。
Description
技术领域
本发明涉及一种采用液体胶塞实现暂堵转向的老井重复压裂增产方法。属于采油工程技术领域。
背景技术
随着油气井生产时间的延长，一些低产井的剩余油一般分布于裂缝侧向低渗层段。
通常这些低产井在初次压裂中都会使用支撑剂，但是随着时间的推移初次压裂中所使用的支撑剂可能会逐渐破碎。大量破碎的支撑剂不仅可能会造成裂缝的导流能力下降，而且可能会在修井作业过程中发生微粒运移，从而造成地层污染，最终可能会导致油气井的产量下降。
因此，这些低产井急需要进行重复改造。
发明内容
本说明书提供了一种采用液体胶塞实现暂堵转向的老井重复压裂增产方法，所述方法包括：向所述老井中注入压裂液，以打开地层原有的裂缝；注入液体胶塞混合液，所述液体胶塞混合液的原料组成包括两性聚丙烯酰胺、阳离子单体、阴离子单体、交联剂、引发剂和水；关井，以使所述液体胶塞混合液在地层内部充分反应，形成胶塞；向所述老井内注入所述压裂液和支撑剂，以使所述老井实现重复压裂增产。
在上述方法中，向所述老井中注入压裂液，以打开地层原有的裂缝时，所述压裂液没有特别限制，使用本领域的常规压裂液体系即可。
在上述方法中，优选地，在所述两性聚丙烯酰胺中，阳离子基占所述两性聚丙烯酰胺的总质量的5-10％，阴离子基占所述两性聚丙烯酰胺的总质量的10-20％。
在上述方法中，优选地，所述两性聚丙烯酰胺的粘均分子量为500-1400万。
在上述方法中，所述两性聚丙烯酰胺可以是北京恒聚化学公司生产的STP-2、HENGFLOC 50809、HENGFLOC 50812中的一种，也可以是申请人为北京希涛技术开发有限公司，公告号为CN1995270A的专利申请文本中公开的产品中的一种。
在上述方法中，优选地，所述阳离子单体包括二甲基二烯丙基氯化胺、丙烯酰氧乙基三甲基氯化胺和甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化胺中的一种或几种的组合。
在上述方法中，优选地，所述阴离子单体包括丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、丙烯腈、丙烯酸钠、丙烯酸、甲基丙烯酸和丙烯酰胺甲基丙烷磺酸中的一种或几种的组合。
在上述方法中，优选地，其中，所述交联剂包括聚醚酰亚胺树脂、C10-30烷基丙烯酸脂和N,N-亚甲基双丙烯酰胺中的一种或几种的组合。
在上述方法中，优选地，所述引发剂包括硫代硫酸钠、硫代硫酸钾、过硫酸铵、过硫酸钠、过硫酸钾和过氧化氢中的一种或几种的组合。
在上述方法中，优选地，所述两性聚丙烯酰胺、阳离子单体、阴离子单体、交联剂、引发剂和水的重量之比为(0.3-1):(6-12):(1-5):(0.02-0.06):(0.02-0.06):(81.9-93)。所述两性聚丙烯酰胺、阳离子单体、阴离子单体、交联剂和引发剂可以在水中进行交联聚合。
在上述方法中，优选地，所述液体胶塞混合液的原料组成还包括除氧剂，所述除氧剂包括亚硫酸钠、亚硫酸钾和亚硫酸氢钠中的一种或几种的组合。
在上述方法中，优选地，所述除氧剂与所述水的重量之比为(0.02-0.08％):1。
在上述方法中，优选地，所述液体胶塞混合液的注入量为10m3。
在上述方法中，优选地，在注入所述液体胶塞混合液之后，关井之前，该方法还包括向所述老井内注入顶替液的步骤。
在上述方法中，优选地，所述顶替液为压裂液基液或活性水。
在上述方法中，优选地，以质量百分比计，所述压裂液基液的原料组成包括0.35-0.4％胍胶、1-2％KCl、0.1-0.3％助排剂、0.1-0.15％pH值调节剂、余量为水。
在上述方法中，优选地，以质量百分比计，所述压裂液基液的原料组成包括0.35％胍胶、2％KCl、0.3％助排剂、0.1％pH值调节剂、余量为水。
在上述方法中，优选地，以质量百分比计，所述活性水的原料组成包括1-2％KCl、0.1-0.3％助排剂、余量为水。
在上述方法中，优选地，以质量百分比计，所述活性水的原料组成包括2％KCl、0.3％助排剂、余量为水。
在上述方法中，优选地，所述顶替液的注入量为一个井筒的体积量。
在上述方法中，优选地，向所述老井内注入所述压裂液和支撑剂之后，该方法还包括关井的步骤。
本说明书提供的采用液体胶塞实现暂堵转向的老井重复压裂增产方法，通过压开地层原有的裂缝，然后向地层中注入液体胶塞混合液，以形成高强度的胶塞，可以对地层原有的裂缝进行暂堵，进而可以使后续注入的压裂液和支撑剂在地层中实现转向压裂，形成区别于原有裂缝的新裂缝，最终可以达到提高油气井单井产量的目的。
附图说明
图1为压开地层原有裂缝的示意图；
图2为暂堵转向产生新裂缝的示意图。
具体实施方式
为了对本说明书实施方式的技术特征、目的和有益效果有更加清楚的理解，现对本说明书实施方式进行以下详细说明，但不能理解为对本发明的可实施范围的限定。
本说明书实施方式提供了一种采用液体胶塞实现暂堵转向的老井重复压裂增产方法，该方法通过采用液体胶塞混合液对老井地层内部原有的裂缝进行封堵，可以实现暂堵转向，形成新的裂缝，从而可以提高油气井的单井产量。
本说明书实施方式提供的一种老井重复压裂改造方法可以包括以下步骤：
步骤1：向作业井(即目标老井)内注入常规压裂液，以打开地层原有的裂缝。
步骤2：将液体胶塞混合液注入地层。液体胶塞混合液主要由两性聚丙烯酰胺、阳离子单体、阴离子单体、交联剂、引发剂和水组成。
步骤3：关井，以使液体胶塞混合溶液在地层内部充分反应，形成胶塞。
步骤4：将常规压裂液和支撑剂注入地层，进行压裂加砂改造，以形成多个新的地层裂缝，使作业井能够实现重复压裂增产。
在本说明书实施方式中，在步骤1开始前，可以按照以下过程对作业井进行预处理：
过程1：使用通井规通井。
使用通井规通井至作业井的人工井底，确保作业井的井筒干净。进一步的，可以通过通井规检查作业井的内径是否符合标准，若作业井有变形或者堵塞，则可以检查并确定变形或者阻塞后的作业井能够通过的最大几何尺寸。如果能够通过的最大几何尺寸不符合压裂要求，则可以先进行修井，然后再实施重复压裂。
过程2：洗井。
洗井主要是指由于工程需要，在修井作业过程中，将洗井介质由泵注设备经井筒或钻杆注入，把井筒内的物质(液相、固相、气相)携带至地面，从而改变井筒内的介质性质达到作业要求的过程。为了能够获得较好的作业条件，可以控制返出的洗井液内机械杂质的质量百分比含量小于0.2％。洗井结束后，可以再次实探作业井的人工井底。
过程3：套管试压。
可以采用套管试压钻具对全井套管进行试压，试压合格后(试压20MPa，3分钟压力下降小于0.5MPa为合格)，可以起出管柱，进行下一步措施，若试压不成功停止施工，变更设计(变更设计主要是指查找露点，进行修井)。
过程4：按压裂设计，向作业井内下入压裂管柱组合。
过程5：顶替坐封。可以采用大于一个作业井的井筒体积的活性水把井筒内的液体替换掉，然后下入封隔器进行坐封。
上述过程1至过程5为对作业井进行正式压裂改造前的预处理操作，具体操作时可以根据实际情况对过程1至过程5的操作进行增减或调整。
如图1所示，在本说明书实施方式中，步骤1中的向作业井(即目标老井)内注入常规压裂液，不仅可以打开地层原有的裂缝，而且可以使原有的地层裂缝进一步延伸。
在本说明书实施方式中，步骤2中的两性聚丙烯酰胺可以起增粘作用，它的分子量可以为500-1400万。进一步的，在两性聚丙烯酰胺分子中，阳离子基的质量占两性聚丙烯酰胺总质量的5-10％，阴离子基的质量占两性聚丙烯酰胺总质量的10-20％。更进一步的，两性聚丙烯酰胺可以是北京恒聚化学公司生产的STP-2、HENGFLOC50809和HENGFLOC 50812中的一种，也可以是公告号为CN1995270A中公开的产品中的一种，但不限于此。
在本说明书实施方式中，阳离子单体可以是二甲基二烯丙基氯化胺、丙烯酰氧乙基三甲基氯化胺(DAC)、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化胺(DMC)中的一种或几种。
在本说明书提供的实施方式中，阴离子单体可以是丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、丙烯腈、丙烯酸钠、丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酰胺甲基丙烷磺酸(AMPS)中的一种或几种。
在本说明书实施方式中，交联剂可以是PEI树脂、C10-30烷基丙烯酸脂、N,N-亚甲基双丙烯酰胺中的一种或几种。
在本说明书实施方式中，引发剂可以是硫代硫酸钠、硫代硫酸钾、过硫酸铵、过硫酸钠、过硫酸钾和过氧化氢中的一种或几种。
在本说明书实施方式中，两性聚丙烯酰胺、阳离子单体、阴离子单体、交联剂、引发剂和水的重量之比可以为：(0.3-1):(6-12):(1-5):(0.02-0.06):(0.02-0.06):(81.9-93)。
在一个具体实施方式中，步骤2中的液体胶塞混合液可以包括两性聚丙烯酰胺、阳离子单体、阴离子单体、交联剂、引发剂和水；其中，两性聚丙烯酰胺为北京恒聚化学公司生产的STP-2，阳离子单体为二甲基二烯丙基氯化胺，阴离子单体为丙烯酰胺，交联剂为C10-30烷基丙烯酸脂，引发剂为硫代硫酸钠；两性聚丙烯酰胺、阳离子单体、阴离子单体、交联剂、引发剂和水的重量之比为：0.5:8:4:0.05:0.05:87.4。
在本说明书实施方式中，液体胶塞混合液的注入量可以由需要改造的老井内的老裂缝的体积确定，例如，液体胶塞混合液的注入量可以是10-15m3。
在本说明书实施方式中，在步骤2结束后，步骤3开始前，为了能够使液体胶塞混合液顶替到地层里面，可以向地层注入顶替液。顶替液可以是压裂液基液，例如，以质量百分比计，压裂液基液可以是0.35％胍胶、2％KCl、0.3％助排剂、0.1％pH值调节剂、余量为清水。顶替液也可以是活性水，例如，活性水可以是2％KCl、0.3％助排剂、余量为清水。
在一个实施方式中，液体胶塞混合液还可以包含除氧剂，除氧剂可以除去液体胶塞混合液中过多的氧气。进一步的，除氧剂可以是亚硫酸钠、亚硫酸钾、亚硫酸氢钠中的一种或几种的组合。除氧剂的用量可以根据水质情况进行调整，例如，除氧剂与水的重量之比可以在(0.02-0.08％):1以内进行调整。
在本说明书实施方式中，步骤3中的关井时间可以根据实际情况进行调整。为了能够保证液体胶塞混合液在地层内部充分反应，以形成胶塞，关井时间可以为1-3小时。
如图2所示，在本说明书实施方式中，步骤4中的将常规压裂液和支撑剂注入地层，进行压裂加砂改造，在地层原有裂缝的基础上，可以转向形成新的，与地层原有裂缝不同方向的裂缝。
在本说明书实施方式中，步骤4中的支撑剂可以是本领域常规的支撑剂，例如，石英和/或陶粒。注入常规压裂液和支撑剂时，可以先将支撑剂和常规压裂液混合后形成携砂压裂液，然后通过混砂车泵入地层，对地层进行加砂压裂改造。
在本说明书实施方式中，在步骤4结束后，还可以进行关井候凝，以使液体胶塞混合液各成分反应凝固成胶体。关井时间可以根据实际情况进行调整，例如，可以是2天。进一步的，关井结束后，可以开井、放喷，求产。
本说明书实施方式把液体胶塞应用到老井的重复压裂中，可以实现暂堵转向提高压裂改造的效果。本说明书实施方式提供的液体胶塞混合液，在地层内部充分反应后，可以形成高强度的胶塞(胶塞的承压能力可以达到20MPa)，从而可以对老缝实现封堵，后续注入压裂液和支撑剂时，注入的压裂液和支撑剂便无法进入封堵的老缝中，从而可以转向形成新的裂缝，最终可以提高油气井单井产量。
以下是采用液体胶塞实现暂堵转向的老井重复压裂增产的具体实施例。
首先，对作业井进行预处理，预处理过程可以根据实际情况进行调整，可以包括通井、洗井、套管试压、顶替坐封。
然后，按照以下步骤对作业井进行操作：
(a)向作业井(即目标老井)内注入常规压裂液，以打开地层原有的裂缝。
(b)需要改造的老井内的老裂缝的体积确定需要注入的液体胶塞混合液的注入量，并将其注入地层。液体胶塞混合液主要由两性聚丙烯酰胺、阳离子单体、阴离子单体、交联剂、引发剂和水组成。其中，两性聚丙烯酰胺为北京恒聚化学公司生产的STP-2，阳离子单体为二甲基二烯丙基氯化胺，阴离子单体为丙烯酰胺，交联剂为C10-30烷基丙烯酸脂，引发剂为硫代硫酸钠。两性聚丙烯酰胺、阳离子单体、阴离子单体、交联剂、引发剂和水的重量之比为：0.5:8:4:0.05:0.05:87.4。
(c)向地层注入顶替液。顶替液为压裂液基液，例如，以质量百分比计，压裂液基液可以是0.35％胍胶、2％KCl、0.3％助排剂、0.1％pH值调节剂、余量为清水。或者，顶替液也可以是活性水，例如，活性水可以是2％KCl、0.3％助排剂、余量为清水。
(d)关井，以使液体胶塞混合溶液在地层内部充分反应，形成胶塞。
(e)将常规压裂液和支撑剂注入地层，进行压裂加砂改造，以形成多个新的地层裂缝。
(f)关井候凝，以使液体胶塞混合液各成分反应凝固成胶体。
目前，现有技术所采用的常规重复压裂工艺通常为：通过加入固体颗粒来实现暂堵转向。这种常规重复压裂工艺通常存在暂堵承压能力低、封堵效果不明显，造成重复压裂后有效期短，产量下降快、影响油气井的增产效果等不足之处。相比这种常规重复压裂工艺，本说明书具体实施方式提供的采用液体胶塞实现暂堵转向的老井重复压裂增产方法，能够使老井的日增油量提高幅度达到20％-50％。
此外，相较于常规重复压裂工艺，本说明书具体实施方式提供的老井重复压裂改造方法可以作为低渗透储层增产改造的有效方法，不仅可以取得较好的增产效果，而且可以延长有效期，取得较好的开发效果和经济效益。与常规重复压裂工艺相比，本说明书提供的技术方案的有效期可以延长半年至一年，投入产出比可以提高20-40％。
Claims (10)
1.一种采用液体胶塞实现暂堵转向的老井重复压裂增产方法，所述方法包括：
向所述老井中注入压裂液，以打开地层原有的裂缝；
注入液体胶塞混合液，所述液体胶塞混合液的原料组成包括两性聚丙烯酰胺、阳离子单体、阴离子单体、交联剂、引发剂和水；
关井，以使所述液体胶塞混合液在地层内部充分反应，形成胶塞；
向所述老井内注入所述压裂液和支撑剂，以使所述老井实现重复压裂增产。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述两性聚丙烯酰胺中，阳离子基占所述两性聚丙烯酰胺的总质量的5-10％，阴离子基占所述两性聚丙烯酰胺的总质量的10-20％。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述两性聚丙烯酰胺的粘均分子量为500-1400万。
4.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其中，所述阳离子单体包括二甲基二烯丙基氯化胺、丙烯酰氧乙基三甲基氯化胺和甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化胺中的一种或几种的组合。
5.根据权利要求1-4任一项所述的方法，其中，所述阴离子单体包括丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、丙烯腈、丙烯酸钠、丙烯酸、甲基丙烯酸和丙烯酰胺甲基丙烷磺酸中的一种或几种的组合。
6.根据权利要求1-5任一项所述的方法，其中，所述交联剂包括聚醚酰亚胺树脂、C10-30烷基丙烯酸脂和N,N-亚甲基双丙烯酰胺中的一种或几种的组合。
7.根据权利要求1-6任一项所述的方法，其中，所述引发剂包括硫代硫酸钠、硫代硫酸钾、过硫酸铵、过硫酸钠、过硫酸钾和过氧化氢中的一种或几种的组合。
8.根据权利要求1-7任一项所述的方法，其中，所述两性聚丙烯酰胺、阳离子单体、阴离子单体、交联剂、引发剂和水的重量之比为(0.3-1):(6-12):(1-5):(0.02-0.06):(0.02-0.06):(81.9-93)。
9.根据权利要求1-8任一项所述的方法，其中，所述液体胶塞混合液的原料组成还包括除氧剂，所述除氧剂包括亚硫酸钠、亚硫酸钾和亚硫酸氢钠中的一种或几种的组合；
优选地，所述除氧剂与所述水的重量之比为(0.02-0.08％):1。
10.根据权利要求1所述的方法，其中，在注入所述液体胶塞混合液之后，关井之前，该方法还包括向所述老井内注入顶替液的步骤；
优选地，所述顶替液为压裂液基液或活性水；
更优选地，以质量百分比计，所述压裂液基液的原料组成包括0.35-0.4％胍胶、1-2％KCl、0.1-0.3％助排剂、0.1-0.15％pH值调节剂、余量为水；
进一步优选地，以质量百分比计，所述活性水的原料组成包括1-2％KCl、0.1-0.3％助排剂、余量为水。
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