CN114810020B - 一种多簇裂缝均匀延伸的压裂方法及应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多簇裂缝均匀延伸的压裂方法及应用。所述压裂方法采用剪切增稠滑溜水大排量造缝施工；所述剪切增稠滑溜水是由包括以下步骤的方法制备的：步骤(一)，硅酸乙酯、醇、水、氨水混合得到溶液A；步骤(二)，氨基聚乙二醇和硅烷偶联剂搅拌水解得到溶液B；步骤(三)，将溶液B缓慢滴入溶液A，加入催化剂，搅拌，水解反应得到粘稠溶液，冷却，制得剪切增稠滑溜水。本发明的方法可以最大限度地促进压裂液在井筒中的流动，最大限度地提高裂缝内的净压力，进而可促进裂缝复杂性及改造体积的增加。从而达到增加产量的目的。

Description

一种多簇裂缝均匀延伸的压裂方法及应用

技术领域

本发明涉及石油钻井技术领域，进一步地说，是涉及一种多簇裂缝均匀延伸的压裂方法及应用。

背景技术

目前，套管固井的水平井下桥塞多簇射孔分段压裂技术，已在砂岩、页岩及煤层气中，获得大规模推广应用。

但在多簇射孔进行压裂施工时，很难保证每簇均匀起裂和延伸，原因是：1)一般水平井筒A靶点高，B靶点低，有时两者高差400m以上，因此，各簇失控位置因高度差造成地应力大小不均，越靠近A靶点的地应力越低，越容易先被压开，越靠近B靶点越不易被压开；2)在水平井筒中压裂液流动时存在流动压降，排量越大，黏度越大，上述流动压降越大。显然地，靠近A靶点井筒压力也最高，B靶点最低，则裂缝压开及延伸程度，同样从A靶点到B靶点逐级降低。且上升排量及压裂液黏度越高，则各簇裂缝延伸的差异化程度越大，则裂缝相互干扰形成的诱导应力越小，则越不易于形成复杂裂缝及提高改造体积；3)在加砂过程中，由于支撑剂与压裂液的密度差异一般在2-3倍以上，换言之，支撑剂与压裂液的流动跟随性差，靠近A靶点裂缝延伸虽大，但开始时支撑剂进入的比例并不多。支撑剂大部分进入靠近B靶点附近的裂缝中去，造成支撑剂在裂缝中及缝口堆积，从而阻止了后续支撑剂的继续进入，最终的结果是压裂液及支撑剂大量进入靠近A靶点的裂缝中。最终的结果，仍导致多簇射孔裂缝的非均匀延伸，且起步砂液比越高，滑溜水的黏度越低，上述多簇裂缝非均匀延伸的程度也越大。

上述非均匀延伸的情况，在国内外都有大量的监测数据证实。目前，关于多簇裂缝均匀延伸的方法几乎是空白。

剪切增稠是指一些流体在剪切速率升高到一定值后粘度迅速变大，而一旦撤去剪切速率，其粘度又会迅速降低。当前，常规压裂液均为剪切变稀压裂液，而常规的剪切增稠流体的制备技术中，主要利用二氧化硅等微纳米粒子单分散介溶解在聚乙二醇等极性溶剂中制备剪切增稠流体，由这种方式配制的剪切增稠流体能够以十分稳定的状态存在，在特定的剪切过程中，二氧化硅纳米粒子表面的硅羟基与聚乙二醇之间由于氢键的相互作用会形成粒子簇，从而使体系的表观粘度瞬间增大表现出类似于固体的行为，达到剪切增稠效果。然而该制备方法目前还存在以下问题：该体系在高剪体系呈现类似固体行为，粘度太高使得其职能应用于个人防护等领域，缺乏能够应用于高剪切速率下流体仍呈现流体状态，只是粘度达到增稠要求的体系，可以应用于钻完井及压裂等石油勘探开发领域。此外而且如果要制备高效剪切增稠流体，就需要二氧化硅的含量保持在一个较高的水平线上形成更多更大的粒子簇；但高浓度的二氧化硅纳米粒子体系不但导致原料的浪费，原料利用率低，流体密度大，成本较高。

中国专利CN104327795A公开了一种剪切增稠液的制备方法，以纳米粒子为STF液体的固相成份，采用非挥发性液体介质和挥发性稀释溶剂配制成混合溶液，在搅拌和超声作用下，将纳米粒子分散到混合溶液中形成乳液，然后在真空条件下脱除稀释溶剂，得到均一、透明、稳定的STF液体，其制备过程简便，可以实现STF液体的大规模制备，为STF液体的商业应用提供了技术基础。

中国专利CN104047162A公开了一种新型剪切增稠流体的制备方法。首先制备了四针状ZnO晶须和聚乙二醇的混合体系，通过超声、静置等手段保证了介质的均匀分散，然后向体系中添加SiO2微纳米球，通过机械搅拌和球磨分散等处理方式最终得到一种新型的剪切增稠流体，该方法一方面拓展了四针状ZnO晶须的应用，另一方面能够有效的实现两种介质的均匀分散，并且较单独SiO2作为分散介质的增稠体系在相同SiO2质量分数的前提下剪切增稠效果有明显提高，且提高量可以达到3倍以上，具有制备工艺简单，成本低，产品性质稳定，原料利用率高等诸多优势。

中国专利CN107502288A公开了一种纳米二氧化硅剪切增稠液体的制备方法。该方法包括：加热分散介质至80℃～140℃，向其中加入纳米二氧化硅微球，搅拌混合5min～1h，再向其中加入硅烷偶联剂搅拌混合，密封冷却至室温即得。本发明采用直接加热分散介质的方式，在搅拌下混合，可以降低纳米二氧化硅剪切增稠液体的粘度，提高液体的分散性和稳定性，提高了制备效率，而且不引入其他杂质。本发明的制备方法操作简单，便于大规模生产。

以上专利需要大量成品纳米二氧化硅材料，成本太高，且二氧化硅材料粒径过大(50-500nm)不适用于滑溜水中，伤害太大。

因此，有必要研究提出一种新型剪切增稠压裂液及配套的压裂方法。

发明内容

为解决现有技术中出现的问题，本发明提供了一种多簇裂缝均匀延伸的压裂方法及应用。

本发明从分散介质出发，提高剪切增稠滑溜水的效果。使用该种方法制备的剪切增稠滑溜水作为压裂液使用，能在井筒中呈现出中等黏度特性，在孔眼中呈现高黏度特性，在裂缝中呈现低黏度特性，即使不考虑温度场的影响，可以利用此特性，一来便于促进压裂液在井筒中的流动；二来，在孔眼处的高黏度特性，尤其是多簇射孔裂缝中的排量分配不同，如上所述，应是靠近A靶点排量最高，在各簇射孔总数一定的情况下，A靶点附近的射孔处剪切速率最高，越往B靶点，射孔簇处剪切速率越低。按上述新型滑溜水及胶液的剪切变稠特性，越靠近A靶点压裂液黏度越高，越靠近B靶点黏度越低，因此，即使存在上述多簇射孔裂缝非均匀延伸的特性(A靶点附近裂缝延伸程度最大，B靶点附近裂缝延伸程度最低)，但由于上述压裂液的特殊流变性，也具有自适应调节压裂液进入各簇裂缝中压裂液量的作用，最终的结果是，只要压裂液黏度随剪切速率的差异导致的差异足够大，就可确保进入各簇裂缝中的压裂液体积相当或接近，最终可确保各簇裂缝的均匀起裂和延伸效果；三来，在裂缝中的低黏度压裂液，还具有沟通与延伸更多小微尺度裂缝的能力，也利于促进裂缝复杂性及改造体积的大幅度提升。

本发明的目的之一是提供一种多簇裂缝均匀延伸的压裂方法。

本发明的方法包括：关键储层参数的评估、水平段地质工程甜点计算及段簇位置优选、裂缝参数优化、压裂施工参数的优化、剪切变稠压裂液体系制备、下桥塞及射孔联作作业、酸预处理作业、剪切增稠滑溜水大排量造缝施工、70-140目支撑剂注入施工、40-70目支撑剂注入施工、30-50目支撑剂注入施工、顶替作业等一系列步骤，最大限度地促进压裂液在井筒中的流动，最大限度地提高裂缝内的净压力，进而可促进裂缝复杂性及改造体积的增加。从而达到增加产量的目的。

所述压裂方法采用剪切增稠滑溜水大排量造缝施工；

所述剪切增稠滑溜水是由包括以下步骤的方法制备的：

步骤(一)，硅酸乙酯、醇、水、氨水混合得到溶液A；

步骤(二)，氨基聚乙二醇和硅烷偶联剂搅拌水解得到溶液B；

步骤(三)，将溶液B缓慢滴入溶液A，加入催化剂，搅拌，水解反应得到粘稠溶液，冷却，制得所述剪切增稠滑溜水。

本发明的一种优选的实施方式中，

所述步骤(一)中，

所述的硅酸乙酯、醇、水和氨水的体积比为：1：(1～1.6)：(1～1.8)：(0.02～0.1)；

所述醇为乙醇、丙醇、异丙醇、叔丁醇、正丁醇或乙二醇中的一种或组合。

本发明的一种优选的实施方式中，

所述步骤(二)中，

所述氨基聚乙二醇的分子量大于等于50万；

所述的氨基聚乙二醇和硅烷偶联剂的质量比为1：(0.001-0.03)；

所述水解的反应温度为45-55℃。

本发明的一种优选的实施方式中，

所述步骤(三)中，

所述催化剂为醋酸或碱；

所述催化剂的用量为溶液A和溶液B质量之和的0.1％-3％；

所述的溶液A和溶液B质量比为(0.2-1)：1；

所述水解反应的温度为50℃-60℃；水解反应时间为2-6h。

本申请的剪切增粘滑溜水，随着剪切力增大，滑溜水的黏度增加；因此，在施工排量低的时候，剪切力低，滑溜水粘度较低；施工排量高的时候，剪切力高，滑溜水粘度变高。这也是与现有技术中采用的滑溜水有实质性不同之处，现有技术中的滑溜水不具备剪切增稠功能。

所述的压裂方法包括：

1)关键储层参数的评估；

2)水平段地质工程甜点计算及段簇位置优选；

3)裂缝参数及压裂施工参数优化

4)制备剪切增稠滑溜水；

5)下桥塞及射孔联作作业；

6)酸预处理作业；

7)剪切增稠滑溜水大排量造缝施工；

8)70-140目支撑剂注入施工；

9)40-70目支撑剂注入施工；

10)30-50目支撑剂注入施工；

11)顶替作业。

本发明的一种优选的实施方式中，

所述步骤4)中，

制备三种剪切增稠滑溜水：低黏剪切增稠滑溜水、中黏剪切增稠滑溜水和高黏剪切增稠滑溜水；其剪切1小时后基础黏度分别达到0.8-1.2mPa·s、1.5-2.5mPa·s和3.0-5.0mPa·s。

现场经过高排量的剪切后，能够达到施工需求的最佳粘度；分别为：1-3mPa·s、10-15mPa·s和30-45mPa·s。

所述步骤6)中，

单段酸用量为10-20m³；注酸排为1-1.5m³/min；

酸注完后，用剪切增稠滑溜水替酸，替酸排量为3-5m³/min，等酸进入靠近A靶点的第一个射孔簇后，将替酸排量降低到先前的注酸排量，所有酸替完后，关井3-5min。

本发明的一种优选的实施方式中，

所述步骤7)中，

采用低黏剪切增稠滑溜水，液量取优化压裂液量的20％-30％，排量取优化的最高排量，并在1-2min内将排量提到优化的最高排量；

低黏剪切增稠滑溜水经剪切后，黏度可达到1-3mPa.s。

本发明的一种优选的实施方式中，

所述步骤8)中，

采用低黏剪切滑溜水携砂，按段塞式加砂程序，砂液比为2-4-6-8-10-12-14-16％，每个砂液比体积为20-30m³，排量取步骤4)优化的最大排量。

低黏剪切增稠滑溜水经剪切后，黏度可达到1-3mPa.s。

本发明的一种优选的实施方式中，

所述步骤9)中，

采用中黏剪切滑溜水短段塞连续加砂，砂液比为6-10％及14-18％，每个砂液比体积为80-100m³；排量取步骤4)优化的最高排量。

中黏剪切滑溜水经剪切后，黏度可达10-15mPa.s。

本发明的一种优选的实施方式中，

所述步骤10)中，

采用高黏剪切滑溜水连续加砂，砂液比为16-20-24-28-32％，每个砂液比体积为10-20m³；排量取优化的最高排量。

高黏剪切滑溜水经剪切后，黏度可达30-45mPa.s。

本发明的一种优选的实施方式中，

顶替量取当段井筒容积的110-120％，前30-40％采用高黏剪切滑溜水，之后，换用低黏剪切滑溜水；排量取优化的最高排量。

高黏剪切滑溜水经剪切后，黏度可达30-45mPa.s；低黏剪切增稠滑溜水经剪切后，黏度可达到1-3mPa.s。

本发明的目的之二是提供一种所述方法在石油钻井中的应用。

本发明具体可采用以下技术方案：

(1)主要施工步骤

1)关键储层参数的评估

包括目的层及上下50m隔层的岩性及全岩矿物含量、物性、敏感性、岩石力学及三向地应力、天然裂缝、温度、压力及地下流体性质等。可采用地震、测井、录井、测试及导眼井岩心模拟地下条件进行测试分析等。并基于导眼井建立各参数动静态转换关系。

水平段的静态参数分布，可给予与导眼井的测井参数类比及上述动静态转换关系确定。

2)水平段地质工程甜点计算及段簇位置优选

按常规方法分别计算以米为单元的地质甜点及工程甜点，并按等权重方法计算综合甜点指标。按段长60-100m，段间距20-30m，段内各簇位置处综合甜点指标应相当或差异小于20％。以此确定各段桥塞位置。

3)裂缝参数优化

在步骤1)基础上，应用常用的商业软件PETREL，建立水平段及横向600-700m范围内的精细地质模型，将模型参数导入压裂产量预测常用的商业软件ECLIPSE，然后，基于等效导流能力的方法(为减少模拟的工作量，将裂缝宽度放大一定的倍数后，将裂缝内支撑剂的渗透率缩减到相同的倍数，使它们的乘积，即裂缝的导流能力保持不变)，设置水力支撑裂缝。然后，按正交设计方法，模拟不同的裂缝长度、导流能力及缝间距下的压后产量动态，由此确定压后产量相对最大或经济净现值最大对应的裂缝参数，即为最佳的裂缝参数。

4)压裂施工参数的优化

应用压裂设计常用的商业模拟软件，如FracPro PT,Stimplan,Gofher等，按正交设计方法，模拟不同的压裂施工参数下(排量及变化、压裂液体积及不同黏度压裂液占比、支撑剂体积及不同粒径支撑剂占比、砂液比及加砂程序等)的裂缝三维几何尺寸及导流能力的变化，由此确定对应最佳裂缝参数的压裂施工参数，即为最佳的结果。

5)剪切增稠滑溜水的制备

具体步骤如下：

步骤(一)，硅酸乙酯、醇、水、氨水混合得到溶液A；

步骤(二)，氨基聚乙二醇和硅烷偶联剂搅拌水解得到溶液B；

步骤(三)，将溶液B缓慢滴加入溶液A，加入催化剂，搅拌，水解反应得到粘稠溶液，冷却，制得剪切增稠滑溜水。

所述氨基聚乙二醇包括单端和双端中的一种或几种，分子量大于等于50万，例如50万、55万、60万、65万、70万、80万、100万、120万、150万、180万、200万甚至更大分子量。

硅烷偶联剂包括典型的硅烷偶联剂，如A151、A171、A172、KH560、KH561中的一种或几种。

所述的氨基聚乙二醇和硅烷偶联剂的质量比为1：(0.001-0.03)。

本发明特殊制备的剪切增稠滑溜水作为压裂液具有剪切变稠特性，在井筒中呈现出中等黏度特性，在孔眼中呈现高黏度特性，在裂缝中呈现低黏度特性，即使不考虑温度场的影响，可以利用此特性，一来便于促进压裂液在井筒中的流动；二来，在孔眼处的高黏度特性，尤其是多簇射孔裂缝中的排量分配不同，如上所述，应是靠近A靶点排量最高，在各簇射孔总数一定的情况下，A靶点附近的射孔处剪切速率最高，越往B靶点，射孔簇处剪切速率越低。按上述新型滑溜水及胶液的剪切变稠特性，越靠近A靶点压裂液黏度越高，越靠近B靶点黏度越低，因此，即使存在上述多簇射孔裂缝非均匀延伸的特性(A靶点附近裂缝延伸程度最大，B靶点附近裂缝延伸程度最低)，但由于上述压裂液的特殊流变性，也具有自适应调节压裂液进入各簇裂缝中压裂液量的作用，最终的结果是，只要压裂液黏度随剪切速率的差异导致的差异足够大，就可确保进入各簇裂缝中的压裂液体积相当或接近，最终可确保各簇裂缝的均匀起裂和延伸效果；三来，在裂缝中的低黏度压裂液，还具有沟通与延伸更多小微尺度裂缝的能力，也利于促进裂缝复杂性及改造体积的大幅度提升。

考察不同剪切速率下的黏度变化及变剪切条件下(井筒中等剪切速率剪切2-6min，孔眼高剪切速率剪切0.5-1min，然后是裂缝内低剪切速率下剪切2-4min)，观察并记录其黏度特性及其恢复性。采取在高分子骨架上引入了在高剪切速率或高压力下可以相互作用的疏水基团，并将纳米粒子嫁接到高分子链上的方法制备了剪切增粘流体，此流体在15001/s条件下，黏度较1701/s下提高10倍，在18001/s下提高15倍。

6)下桥塞及射孔联作作业

第一段下连续油管携带射孔枪，不下桥塞。其余段采用泵送方式携带射孔枪及桥塞联作工具。桥塞到位后，座封，丢手，然后，逐级上提射孔枪，各簇射孔作业完成后，上提管串，倒注酸流程。

7)酸预处理作业

单段酸用量一般在10-20m3，酸类型及配方基于步骤1)导眼井岩心，由配伍性及酸岩溶蚀率结果确定。注酸排量一般1-1.5m3/min，酸注完后，用低黏度滑溜水替酸，替酸排量一般3-5m3/min，等酸进入靠近A靶点的第一个射孔簇后，将替酸排量降低到先前的注酸低排量，以增加酸岩溶蚀时间和酸压降效果。所有酸替完后，适当关井3-5min。

8)低黏剪切增稠滑溜水大排量造缝施工

基于步骤5)剪切增稠滑溜水制备结果，在1701/s下，剪切1小时黏度1-3mPa.s为准，液量取步骤4)优化压裂液量的25％，排量取步骤4)优化的最高排量，并在1-2min内尽快提到设计最高值。采用限压不限排量的原则，即在井口限压允许的前提下，尽量提高排量。

9)70-140目支撑剂注入施工

在步骤8)的基础上，低黏剪切增稠滑溜水加入70-140目支撑剂，按段塞式加砂程序，砂液比一般为2-4-6-8-10-12-14-16％，每个砂液比体积一般20-30m3，隔离液与支撑剂堵塞的比例一般为1:1。

考虑到一旦过早加砂后，支撑剂在靠近B靶点堆积后导致更大的非均匀延伸，且上述支撑剂不易于清扫或处理，因此，应适当延迟加砂的时机。常规压裂一般在20％左右液量后加砂，可考虑25％左右压裂液体积注入后再开始加支撑剂。且，支撑剂的早期砂液比一定控制好，不宜过快提高砂液比，防止出现加砂后导致裂缝的非均匀延伸现象。

如不考虑支撑剂过早加入导致的多簇裂缝非均匀延伸情况，为促使各簇裂缝黏度差异最大化，可在施工开始时尽量以最高的速度提到设计的最大值。这种流变性压裂液在提高排量时，裂缝内的压裂液黏度也增加，从而有利于最大限度地提高裂缝内的净压力，进而可促进裂缝复杂性及改造体积的增加。低黏剪切增稠滑溜水经剪切后黏度为1-3mPa.s，排量取步骤4)优化的最大排量。仍采取限压不限排量的策略，但压力窗口应由10MPa以上。

10)40-70目支撑剂注入施工

在步骤9)的基础上，中黏剪切增稠滑溜水加入40-70目支撑剂，按短段塞连续加砂程序，砂液比一般为6-10％及14-18％，每个砂液比体积一般80-100m3，中间的隔离液体积一般为当段井筒容积的110-120％。

排量取步骤4)优化出最大排量，中黏剪切增稠滑溜水经剪切后压黏度为10-15mPa.s，。仍采取限压不限排量的策略，但压力窗口应由10MPa以上。

11)30-50目支撑剂注入施工

在步骤10)的基础上，高黏剪切增稠滑溜水加入30-50目支撑剂，按连续加砂程序，砂液比一般为16-20-24-28-32％，每个砂液比体积一般10-20m³。

排量取步骤4)优化的最大排量，高黏剪切增稠滑溜水经剪切后压裂液为30-45mPa.s，。仍采取限压不限排量的策略，但压力窗口应由5MPa以上。

12)顶替作业

顶替量取当段井筒容积的110-120％，前30-40％采用高黏剪切增稠滑溜水，以增加对水平井筒中支撑剂的清扫效果，防止水平井筒的沉砂效应及对下段下桥塞施工的不利影响。之后，换用低黏剪切增稠滑溜水，排量取步骤4)优化的最高值，且可采用压力窗口1-2MPa下，最大限度地提高排量，也可借机提高水平井筒中压裂液黏度。

13)其它段的施工，重复步骤6)～步骤12)，直到将所有段施工完为止。

14)压后钻塞、压裂液返排、测试及正常生产等作业，参照常规流程及参数执行。

发明的效果

本发明具有以下技术特点和优良效果：本发明设计合理、可行性高，通过物理缠绕和静电吸附双轨并行的原理制备具有剪切增粘特性的新型压裂液体系，其粘度在不同剪切速率下粘度变化可逆的特性，促进压裂液在井筒中的流动，确保进入各簇裂缝中的压裂液体积相当或接近，最终可确保各簇裂缝的均匀起裂和延伸效果，有利于沟通与延伸更多小微尺度裂缝的能力，也利于促进裂缝复杂性及改造体积的大幅度提升，从而达到提高压裂效果、增加产量的目的。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行具体的描述，有必要在此指出的是以下实施例只用于对本发明的进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，本领域技术人员根据本发明内容对本发明做出的一些非本质的改进和调整仍属本发明的保护范围。

剪切增稠滑溜水的制备：

实施例1：

①先加TEOS、乙醇，组成a液；去离子水、浓氨水，组成b液。在控温50度的情况将b液加入到a液中，反应2h得到溶液A。硅酸乙酯、乙醇、去离子水和氨水的体积比为：1：1：1：0.02；

②二氨基聚乙二醇(分子量为80万)与硅烷偶联剂KH560按照质量比1:0.001比例在50℃搅拌条件下水解得到溶液B。

③将B缓慢滴加入A中，B和A的质量比例1:1，加入醋酸作为催化剂，催化剂的用量为溶液A和溶液B质量之和的0.1％；在50℃下水解反应4h，得到粘稠溶液，体系冷却至室温后，得到剪切增稠滑溜水1。黏度为1mPa·s。

实施例2

①先加TEOS、乙醇，组成a液；去离子水、浓氨水，组成b液。在控温50度的情况将b液加入到a液中，反应2h得到溶液A。硅酸乙酯、乙醇、去离子水和氨水的体积比为：1：1.6：1.8：0.1；

②二氨基聚乙二醇(分子量为100万)与硅烷偶联剂KH560按照质量比1:0.03比例在45℃搅拌条件下水解得到溶液B。

③将B缓慢滴加入A中，B和A的质量比例1:0.2，加入醋酸作为催化剂，催化剂的用量为溶液A和溶液B质量之和的3％，在60℃下水解反应6h，得到粘稠溶液，体系冷却至室温后，得到剪切增稠滑溜水2。黏度为2mPa·s。

实施例3

①先加TEOS、乙醇，组成a液；去离子水、浓氨水，组成b液。在控温50度的情况将b液加入到a液中，反应2h得到溶液A；硅酸乙酯、乙醇、去离子水和氨水的体积比为：1：1.2：1.5：0.08；

②二氨基聚乙二醇(分子量为120万)与硅烷偶联剂KH560按照质量比1:0.01比例在55℃搅拌条件下水解得到溶液B。

③将B缓慢滴加入A中，B和A的质量比例1:0.5，加入醋酸作为催化剂，催化剂的用量为溶液A和溶液B质量之和的2％；在55℃下水解反应5h，得到粘稠溶液，体系冷却至室温后，得到剪切增稠滑溜水3。黏度为5mPa·s。

实施例4：

川东南地区某井，该井垂深3892m，测深4985m，水平段长1280m。通过本发明所提供的方法进行优化设计，步骤及结果如下：

(1)页岩关键储层参数评价认为，该井优质页岩发育，静态指标良好，脆性中等偏上。

(2)确定地质甜点和工程甜点的双甜点区(综合甜点>0.65)作为射孔簇位置，段长80-95m，段间距23-28m。

(3)通过气藏数值模拟软件优化，获得最优压后长期产量的压裂参数如下：压裂15段，最优缝间距15-22m，裂缝半长250-280m，导流能力为20-45mD·m。

(4)通过裂缝动态扩展数值模拟优化，获得压裂施工参数如下：排量14-16m³/min，单段压裂液用量1800-2100m³，单段支撑剂量65m³-80m³，支撑剂粒径为70-140目、40-70目和30-50目，压裂液黏度为1-3mPa·s、10-15mPa·s和30-45mPa·s。

(5)采用实施例1～3制备的剪切增稠滑溜水，其剪切1小时后基础黏度分别达到1mPa·s、2mPa·s和5mPa·s，则根据其剪切增稠特性，达到优化的最高排量16m³/min时，现场压裂液黏度可达到步骤(4)中的设计值。

(6)下桥塞及射孔联作作业按照行业标准进行常规操作。

(7)第一段压裂施工泵注程序见表1。单段酸用量为10m³，注酸排量为1m³/min，之后以3m³/min的排量注入剪切增稠滑溜水40m³，再以1m³/min的排量注入剪切增稠滑溜水10m³，关井5min后将排量提高至16m³/min，注入剪切增稠滑溜水400m³。按段塞式泵注70-140目支撑剂，砂液比为2-4-6-8-10-12-14-16％，砂液段塞体积为30-50m³，共计注入剪切增稠滑溜水590m³(黏度为1-3mPa.s)，按段塞式泵注40-70目支撑剂，砂液比为6-8-10％及14-16-18％，砂液段塞体积为120m³，共计注入剪切增稠滑溜水400m³(黏度为10-15mPa.s)，按连续式泵注30-50目支撑剂，砂液比为16-20-24-28-32％，共计注入剪切增稠滑溜水80m³(黏度为30-45mPa.s)，最后顶替80m³剪切增稠滑溜水。结束施工。

后续段泵注程序可在此基础上进行微调，依次完成15段压裂施工。

(8)压后钻塞、压裂液返排、测试及正常生产等作业，参照常规流程及参数执行。

通过本发明实施，该井压后无阻流量28.6×10⁴m³，与邻井产量相比产气量提高1倍。

表1第1段压裂施工泵主程序

Claims (10)

1.一种多簇裂缝均匀延伸的压裂方法，其特征在于：

所述压裂方法采用剪切增稠滑溜水大排量造缝施工；

所述剪切增稠滑溜水是由包括以下步骤的方法制备的：

步骤（一），硅酸乙酯、醇、水、氨水混合得到溶液A；

所述的硅酸乙酯、醇、水和氨水的体积比为：1：（1~1.6）：（1~1.8）：（0.02~0.1）；

所述醇为乙醇、丙醇、异丙醇、叔丁醇、正丁醇或乙二醇中的一种或组合；

步骤（二），氨基聚乙二醇和硅烷偶联剂搅拌水解得到溶液B；

所述氨基聚乙二醇的分子量大于等于50万；

所述的氨基聚乙二醇和硅烷偶联剂的质量比为1：（0.001-0.03）；

所述水解的反应温度为45-55℃；

步骤（三），将溶液B缓慢滴入溶液A，加入催化剂，搅拌，水解反应得到粘稠溶液，冷却，制得所述剪切增稠滑溜水；

所述催化剂为醋酸或碱；

所述催化剂的用量为溶液A和溶液B质量之和的0.1%-3%；

所述的溶液A和溶液B 质量比为（0.2-1）：1；

所述水解反应的温度为50℃-60℃；水解反应时间为2-6h。

2.如权利要求1所述的压裂方法，其特征在于所述方法包括以下步骤：

1）关键储层参数的评估；

2）水平段地质工程甜点计算及段簇位置优选；

3）裂缝参数及压裂施工参数优化；

4）制备剪切增稠滑溜水；

5）下桥塞及射孔联作作业；

6）酸预处理作业；

7）剪切增稠滑溜水大排量造缝施工；

8）70-140目支撑剂注入施工；

9）40-70目支撑剂注入施工；

10）30-50目支撑剂注入施工；

11）顶替作业。

3.如权利要求2所述的压裂方法，其特征在于：

所述步骤4）中，

制备三种剪切增稠滑溜水：低黏剪切增稠滑溜水、中黏剪切增稠滑溜水和高黏剪切增稠滑溜水；其剪切1小时后基础黏度分别达到0.8-1.2mPa·s、1.5-2.5mPa·s和3.0-5.0mPa·s。

4.如权利要求2所述的压裂方法，其特征在于：

所述步骤6）中，

单段酸用量为10-20m³；注酸排为1-1.5m³/min；

酸注完后，用剪切增稠滑溜水替酸，替酸排量为3-5m³/min，等酸进入靠近A靶点的第一个射孔簇后，将替酸排量降低到先前的注酸排量，所有酸替完后，关井3-5min。

5.如权利要求2所述的压裂方法，其特征在于：

所述步骤7）中，

采用低黏剪切增稠滑溜水，液量取优化压裂液量的20%-30%，排量取优化的最高排量，并在1-2min内将排量提到优化的最高排量。

6.如权利要求2所述的压裂方法，其特征在于：

所述步骤8）中，

采用低黏剪切滑溜水携砂，按段塞式加砂程序，砂液比为2-4-6-8-10-12-14-16%，每个砂液比体积为20-30m³，排量取步骤4）优化的最大排量。

7.如权利要求2所述的压裂方法，其特征在于：

所述步骤9）中，

采用中黏剪切滑溜水短段塞连续加砂，砂液比为6-10%及14-18%，每个砂液比体积为80-100m³；排量取步骤4）优化的最高排量。

8.如权利要求2所述的压裂方法，其特征在于：

所述步骤10）中，

采用高黏剪切滑溜水连续加砂，砂液比为16-20-24-28-32%，每个砂液比体积为10-20m³；排量取优化的最高排量。

9.如权利要求2所述的压裂方法，其特征在于：

顶替量取当段井筒容积的110-120%，前30-40%采用高黏剪切滑溜水；之后，换用低黏剪切滑溜水，排量取优化的最高排量。

10.一种如权利要求1~9之一所述的方法在钻井中的应用。