CN115637958A - 一种平台水平井批量开采方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种平台水平井批量开采方法。该方法包括：执行钻进作业，获取第一水平井；使第一水平井处于等待压裂状态，在所述第一水平井的周侧执行钻进作业，获取第二水平井；使第一水平井处于压裂状态，第二水平井处于等待压裂状态，在所述第二水平井的周侧执行钻进作业，获取第三水平井；利用等待压裂状态井作为缓冲带将正在压裂井与正在钻井的井分隔开，从而有效降低在钻井过程中平台内各井之间可能发生的井间干扰。

Description

一种平台水平井批量开采方法

技术领域

本说明书涉及油气开采技术领域，更具体第说，本发明涉及一种平台水平井批量开采方法。

背景技术

近些年，随着页岩气的大规模开采，以水平井体积压裂为核心的工程技术得到了广泛应用。为降低作业成本，借鉴国内外丛式井开发经验，在大平台上部署丛式水平井，采取批量钻井、批量压裂的成为普遍的作业方式。随着非常规页岩油气藏开发的不断深入，经常利用减小开发井距的方法来提高区块采收率。随着井间距离缩短，在进行压裂作业时，易发生压力波干扰和压裂施工形成的人工裂缝的缝间干扰，直接影响了本井的压裂工作和邻井的正常生产，甚至迫使本井压裂施工提前终止和相邻生产井关井，从而影响油气藏整体开发效益。

因此，有必要提出一种平台水平井批量开采方法，以至少部分地解决现有技术中存在的问题。

发明内容

在发明内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本发明的发明内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。

为至少部分地解决上述问题，本发明提出一种平台水平井批量开采方法，上述方法包括：

步骤101：执行钻进作业，获取第一水平井；

步骤102：使第一水平井处于等待压裂状态，在上述第一水平井的周侧执行钻进作业，获取第二水平井；

步骤103：使第一水平井处于压裂状态，第二水平井处于等待压裂状态，在上述第二水平井的周侧执行钻进作业，获取第三水平井。

在一种可行的实施方式中，该方法还包括：

步骤104：使第一水平井处于闷井状态，第二水平井处于压裂状态，第三水平井处于等待压裂状态，在上述第三水平井的周侧执行钻进作业，获取第四水平井；

步骤105：使第一水平井处于生产状态，第二水平井处于闷井状态，第三水平井处于压裂状态，第四水平井处于等待压裂状态，在上述第四水平井的周侧执行钻进作业，获取第五水平井。

在一种可行的实施方式中，该方法还包括：

基于地质信息，确定井组开采数量；

将上述第五水平井作为第一水平井，重复步骤102至步骤105，直到水平井的数量等于井组开采数量。

在一种可行的实施方式中，上述执行钻进作业的步骤包括：

基于地层信息，获取储层应力分布信息；

基于上述储层应力分布信息中最小应力值，确定钻进方向；

基于上述钻进方向，进行钻进。

在一种可行的实施方式中，上述等待压裂状态为：

上述钻进工作完成，且未进行压裂作业。

在一种可行的实施方式中，上述压裂状态为：

基于压裂液和支撑剂，使储层形成裂缝。

在一种可行的实施方式中，上述闷井状态为：

井口关闭，储层由于压裂液的注入，使得储层内部压力大于压裂前储层内部压力。

在一种可行的实施方式中，上述方法还包括：

基于地层信息和压裂厚度，确定闷井时间。

在一种可行的实施方式中，上述方法还包括：

基于地层信息，确定压裂液种类。

在一种可行的实施方式中，上述方法还包括：

基于储层深度和闭合压力，确定支撑剂种类。

综上，本申请实施例平台水平井批量开采方法，当第三水平井进行钻井作业时，第二水平井处于等待压裂状态，第一水平井处于压裂状态，此时利用等待压裂状态的井将压裂状态的井与钻进工作的井分隔开，从而有效降低在钻井及压裂过程中平台内各井之间可能发生的井间干扰，达到缩小井间距，提高产能的效果。

本发明所述的平台水平井批量开采方法，本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本说明书的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1为本申请实施例提供的一种可能的平台水平井批量开采方法流程示意图；

图2为本申请实施例提供的另一种可能的平台水平井批量开采方法流程示意图；

图3为本申请实施例提供的一种其他可能的平台水平井批量开采作业方法流程示意图；

图4为本申请实施例提供的一种可能的平台水平井批量开采钻进作业方法流程示意图。

具体实施方式

本申请实施例提供了一种平台水平井批量开采方法，可实现缩小井间距，提高产能的效果。

本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的实施例能够以除了在这里图示或描述的内容以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。

请参阅图1，为本申请实施例提供的一种可能的平台水平井批量开采方法流程示意图，平台水平井批量开采方法可以包括：S101-S103。

S101：执行钻进作业，获取第一水平井；

具体地，在钻井之前要进行地质勘察，确定合理的井场位置，选择井场位置时既要考虑地面条件，如建筑，河道，地下管线分布等，还要考虑地下实际开发油藏的需要，如断层，油水油层分布等。根据待开采油田的地质条件，确定单井剖面、造斜点、造斜率优化方案，确定钻具组合，其主要目的是保证钻具一方面具有足够的强度，另一方面必须达到预期的钻井要求，如增斜、稳斜、降斜、扭方位等。在定向钻进或者滑动钻进时，保证钻柱克服摩阻，给钻头提供足够的钻压，有足够的提升强度用以处理井下复杂情况。由于地质靶的不确定性、实钻可控精度有限，施工时不可能完全按照设计执行，而是需要在施工过程中不断作出适当的调整，以使井眼轨迹最大限度地穿行于油层中。

S102：使第一水平井处于等待压裂状态，在所述第一水平井的周侧执行钻进作业，获取第二水平井；

具体地，选取第二水平井的钻井位置时，要考虑第一水平井的位置，距离第一水平井的位置不能太近，以免钻进第二水平井时对第一水平井的井体产生影响，也不能太远，要尽量缩小井间距离，提高油田采收率。也要综合考虑第一水平井的钻进方向、井场所在地下地质特点、井场设备布局等的影响，要做到即不影响工作，又要尽量缩短第一水平井和第二水平井间距。

S103：使第一水平井处于压裂状态，第二水平井处于等待压裂状态，在所述第二水平井的周侧执行钻进作业，获取第三水平井。

具体地，水平井经过压裂工作进入压裂状态，压裂前应根据地质特点选取压裂设备和辅助装置，并准备压裂液、支撑剂、预处理液及各种添加剂，配置压裂管柱，连接相关管路。执行压裂工作时，压裂的方法主要有水力压裂和高能气体压裂两大类，水力压裂是靠地面高压泵车车组将压裂液高速注入井中，借助井底憋起的高压，当该压力超过地层承受能力时，油层岩石破裂产生裂缝。为防止泵车停止工作后，压力下降，裂缝又自行合拢，在地层破裂后的注入携带有支撑剂的液体，裂缝逐渐向前延伸，支撑剂起到支撑裂缝的作用，形成了具有一定尺寸的高导流能力的填砂裂缝，使油气轻松地通过裂缝流入井中，达到增产的效果。高能气体压裂时利用火药或火箭推进剂快速燃烧产生的高温高压气体，形成脉冲加载并控制压力上升速度，在井筒附近压开多方位的裂缝，沟通天然裂缝从而达到增产增注。具体选用哪种方法，应结合油田地质特点。第二水平井处于等待压裂状态时，利用等待压裂状态的第二水平井，将压裂状态的第一水平井与钻进工作的第三水平井分隔开，从而有效降低在钻井过程中两井之间可能发生的井间干扰，达到缩小井间距，提高产能的效果。上述在第二水平井的周侧执行钻进作业，获取第三水平井，在获取第三水平井的时候，要考虑第一水平井和第二水平井的位置，距离第一水平井的位置不能太近，且距离第二水平井的位置也不能太近，以免钻进第三水平井时对第一水平井和第二水平井的井体产生影响，也不能太远，要尽量缩小井间距离，提高油田采收率。也要综合考虑第一水平井和第二水平井的钻进方向、井场所在地下地质特点、井场设备布局等的影响，要做到即不影响工作，又要尽量缩短三个井之间的距离。

综上，利用处在中间位置等待压裂状态的井，可将两侧压裂状态与钻进工作的井分隔开，从而有效降低在钻井过程中两井之间可能发生的井间干扰，达到缩小井间距，提高产能的效果。

请参阅图2，为本申请实施例提供的另一种可能的平台水平井批量开采方法流程示意图，平台水平井批量开采方法还可以包括：S104-S105。

S104：使第一水平井处于闷井状态，第二水平井处于压裂状态，第三水平井处于等待压裂状态，在所述第三水平井的周侧执行钻进作业，获取第四水平井；

具体地，第一水平井处于闷井状态即完成压裂工作后关闭第一水平井的井门，以达到减缓第一水平井内压力场和温度场变化的目的，使得压裂液与储层流体发生渗吸交互，压裂效果更好，提高水平井最终单井产能。上述在第三水平井的周侧执行钻进作业，获取第四水平井，在获取第四水平井的时候，要考虑第一水平井、第二水平井和第三水平井的位置，距离第一水平井、第二水平井和第三水平井不能太近，以免钻进第四水平井时对第一水平井、第二水平井和第三水平井的井体产生影响，也不能太远，要尽量缩小井间距离，提高油田采收率。也要综合考虑第一水平井、第二水平井和第三水平井的钻进方向、井场所在地下地质特点、井场设备布局等的影响，要做到即不影响工作，又要尽量缩短四个井之间的距离。

S105：使第一水平井处于生产状态，第二水平井处于闷井状态，第三水平井处于压裂状态，第四水平井处于等待压裂状态，在所述第四水平井的周侧执行钻进作业，获取第五水平井。

具体地，关闭第二水平井井口，第二水平井的闷井时间最短在第三水平井压裂结束，更长的闷井时间可以地层信息和压裂厚度确定，在第二井的压裂过程中大量液体的注入会对储层进行充能，施工结束后关闭井口进行闷井，可以保持地层能量，第二水平井附近区域形成相对高压力区，从而在第三水平井进行压裂施工时，第二水平井井可以作为一道“压力墙”，将正在压裂第三水平井已经开井生产的第一水平井隔离开，防止由于生产导致的相对低压区吸引正在压裂井的人工裂缝过度延伸，从而导致井间窜通，引起井间干扰。上述在第四水平井的周侧执行钻进作业，获取第五水平井，在获取第五水平井的时候，要考虑第一水平井、第二水平井、第三水平井和第四水平井的位置，距离第一水平井、第二水平井、第三水平井和第四水平井不能太近，以免钻进第五水平井时对第一水平井、第二水平井、第三水平井和第四水平井的井体产生影响，也不能太远，要尽量缩小井间距离，提高油田采收率。也要综合考虑第一水平井、第二水平井、第三水平井和第四水平井的钻进方向、井场所在地下地质特点、井场设备布局等的影响，要做到即不影响工作，又要尽量缩短五个井之间的距离。

综上，利用处在中间位置闷井状态的井，在闷井附近区域形成相对高压力区，可将两侧压裂状态与开井生产的井分隔开，从防止由于生产导致的相对低压区吸引正在压裂井的人工裂缝过度延伸，从而导致井间窜通，引起井间干扰达到缩小井间距，提高产能的效果。

请参阅图3，为本申请实施例提供的一种其他可能的平台水平井批量开采方法流程示意图，平台水平井批量开采方法还可以包括：S106-S107。

S106：基于地质信息，确定井组开采数量；

具体地，利用地震勘探法得到油田的地质信息，利用人工的方法引起地壳振动，如：炸药爆炸、可控震源振动，在地表以人工方法激发地震波，在向地下传播时，遇有介质性质不同的岩层分界面，地震波将发生反射与折射，在地表或井中用检波器接收这种地震波。收到的地震波信号与震源特性、检波点的位置、地震波经过的地下岩层的性质和结构有关。通过对地震波记录进行处理和解释，可以推断地下岩层的性质和形态。根据油井面积及地下岩层的性质和形态即可确定最大开采数量。

S107：将所述第五水平井作为第一水平井，重复步骤102至步骤105，直到水平井的数量等于井组开采数量。

综上，重复步骤102至105，将上述利用等待压裂井分隔钻井与压裂井和利用闷井分隔压裂井与生产井的方法，用于后序水平井的开采，直至油田内所有水平井开采完毕，从而有效降低在钻井及压裂过程中平台内各井之间可能发生的井间干扰，达到缩小井间距，提高产能的效果。

在一些示例中，上述执行钻进作业的步骤包括：S201-S203。

S201：基于地层信息，获取储层应力分布信息；

具体地，利用地震勘探法得到油田的地质信息，利用人工的方法引起地壳振动，如：炸药爆炸、可控震源振动，在地表以人工方法激发地震波，在向地下传播时，遇有介质性质不同的岩层分界面，地震波将发生反射与折射，在地表或井中用检波器接收这种地震波。收到的地震波信号与震源特性、检波点的位置、地震波经过的地下岩层的性质和结构有关。通过对地震波记录进行处理和解释，可以推断地下岩层的性质和形态。获取储层的应力分布信息。

S202：基于上述储层应力分布信息中最小应力值，确定钻进方向；

具体地，根据上述获取的应力分布信息，选取地层中最小应力方向，确定单井剖面、造斜点、造斜率优化方案，确定钻进方向。

S203：基于上述钻进方向，进行钻进。

具体地，根据上述钻进方向，确定钻具组合，其主要目的是保证钻具一方面具有足够的强度，另一方面必须达到预期的钻井要求，如增斜、稳斜、降斜、扭方位等。在定向钻进或者滑动钻进时，保证钻柱克服摩阻，给钻头提供足够的钻压，有足够的提升强度用以处理井下复杂情况。由于地质靶的不确定性、实钻可控精度有限，施工时不可能完全按照设计执行，而是需要在施工过程中不断作出适当的调整，以使井眼轨迹最大限度地穿行于油层中。

在一些示例中，上述等待压裂状态为：所述钻进工作完成，且未进行压裂作业。

具体地，钻进工作已经全部完成，此时可以进行压裂前的准备工作，包括：

配置压裂设备及辅助设施，压裂设备应满足压裂压力的需要，辅助设备包括电力供应，原材料储罐等设施，能满足压裂工程中压裂设备连续工作，原材料充足，压裂过程不能中断；准备压裂所用材料，根据勘察到的地层信息，选用适合的压裂液和支撑液，并根据储层深度计算所需材料的数量，保证原材料在压裂过程中充足连续供应；按照压裂设计方案组配管路，根据装配关系完成上述设备的组装；地面管路的试压，利用高压气泵对地面的管路加压，并保压一段时间，观察压力变化情况，如有泄压现象，要进行管路连接的密封性检查，确保管路密封牢靠，避免在压裂过程中由于压力的逐步增大，管路出现泄漏的现象，保证压裂工作顺利进行；压裂层段预处理，对井内钻井时留下的残余液体进行清理；下压裂管柱，此状态已经满足压裂要求，但压裂工作还未开始

在一些示例中，上述压裂状态为：基于压裂液和支撑剂，使储层形成裂缝。

具体地，压裂时，地面高压泵组，通过井筒向地层注入大排量、高粘压裂液，在井底憋起高压，当该压力超过地层承受能力时，便会在井底附近的储层形成裂缝。继续注入携带支撑剂的液体，裂缝逐渐向前延伸，支撑剂起到支撑裂缝的作用，形成了具有一定尺寸的高导流能力的填砂裂缝。

在一些示例中，上述闷井状态为：井口关闭，储层由于压裂液的注入，使得储层内部压力大于压裂前储层内部压力。

具体地，压裂过程中大量液体的注入会对储层进行充能，施工结束后关闭井口进行闷井，可以保持地层能量，井附近区域形成相对高压力区，从而在附近井进行压裂施工时，闷井可以作为一道“压力墙”，将正在压裂的水平井和已经开井生产水平井隔离开，防止由于生产导致的相对低压区吸引正在压裂井的人工裂缝过度延伸，从而导致井间窜通，引起井间干扰

在一些示例中，上述方法包括：

基于地层信息和压裂厚度，确定闷井时间。

具体地，上述方法确定的地层信息，以及根据设计要求确定的压裂厚度，确定闷井时间，相同压裂厚度条件下，地层硬度高，闷井时间长；相同地层硬度条件下，所需压裂厚度深，所需闷井时间长。

在一些示例中，上述方法包括：

基于地层信息，确定压裂液种类；

具体地，压裂液包括前置液、携砂液和顶替液三种，前置液用于造缝，在温度较高的地层里，还起到降温作用；携砂液用于携带支撑剂进入裂缝，将支撑剂填在裂缝内预定位置；顶替液用来顶替井筒内的携砂液，将携砂液送到预定位置，预防砂卡，在具体操作时要按照所在油田的地质特点，结合储层温度、压力、岩性、物性、矿化度及用途，确定压裂液种类。

在一些示例中，上述方法还包括：

基于储层深度和闭合压力，确定支撑剂种类。

具体地，目前常用的支撑剂是石英砂和陶粒，它们的主要差别在于抗破碎能力，闭合压力在30MPa以下时，石英砂和陶粒井可以满足施工要求；闭合压力达到40MPa以上时，只能采用陶粒支撑剂。由于石英砂和套利特性不同，所以，油田目前主要应用这两种支撑剂。根据支撑剂性能不同，油田不同深度地层闭合压力不同，来确定支撑剂的种类。具体选用条件如下：

对于深度小于1600m，闭合压力小于28MPa的地层，施工时采用的石英砂作为支撑剂，对于深度小于1200m，闭合压力小于24MPa的地层，施工时可采用粒径为0.9～1.25mm的石英砂作为支撑剂，地层深度在1200～1600m，闭合压力在20～27MPa的地层，首选粒径为0.45～0.9mm的石英砂，也可以用0.9～1.25mm的石英砂；

地层深度在1600～1900m，闭合压力在27～33MPa的地层，首选粒径为0.9～1.25mm的陶粒，也可以用0.45～0.9mm的石英砂；

地层深度在1900～2400m，闭合压力在30～10MPa的地层，应全部应用陶粒，粒径为0.45～1.25mm；

地层深度大于2400m，闭合压力大于40MPa的地层，应全部使用高强度陶粒，粒径为0.45～0.9mm。

以上所述，以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修该，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修该或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种平台水平井批量开采方法，其特征在于，所述方法包括：

步骤101：执行钻进作业，获取第一水平井；

步骤102：使第一水平井处于等待压裂状态，在所述第一水平井的周侧执行钻进作业，获取第二水平井；

步骤103：使第一水平井处于压裂状态，第二水平井处于等待压裂状态，在所述第二水平井的周侧执行钻进作业，获取第三水平井。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

步骤104：使第一水平井处于闷井状态，第二水平井处于压裂状态，第三水平井处于等待压裂状态，在所述第三水平井的周侧执行钻进作业，获取第四水平井；

步骤105：使第一水平井处于生产状态，第二水平井处于闷井状态，第三水平井处于压裂状态，第四水平井处于等待压裂状态，在所述第四水平井的周侧执行钻进作业，获取第五水平井。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，还包括：

基于地质信息，确定井组开采数量；

将所述第五水平井作为第一水平井，重复步骤102至步骤105，直到水平井的数量等于井组开采数量。

4.如权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，所述执行钻进作业的步骤包括：

基于地层信息，获取储层应力分布信息；

基于所述储层应力分布信息中最小应力值，确定钻进方向；

基于所述钻进方向，进行钻进。

5.如权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，所述等待压裂状态为：钻进工作完成，且未进行压裂作业。

6.如权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，所述压裂状态为：基于压裂液和支撑剂，使储层形成裂缝。

7.如权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，所述闷井状态为：井口关闭，向储层内注入压裂液，使得所述储层内部压力大于压裂前储层内部压力。

8.如权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，还包括：

基于地层信息和压裂厚度，确定闷井时间。

9.如权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，还包括：

基于地层信息，确定压裂液种类。

10.如权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，还包括：

基于储层深度和闭合压力，确定支撑剂种类。

Images