[发明专利]一种页岩储层压裂前水化诱导预处理和评判方法

说明书

本发明公开了一种页岩储层压裂前水化诱导预处理和评判方法，其步骤如下：（1）采用电缆或连续油管对储层第i段进行射孔作业；（2）取出电缆或连续油管；（3）缓慢提升排量向井筒泵注清水进行试挤，最大排量不超过5m³/min；（4）向井筒持续泵注清水；（5）清水泵注完成后关井等待水化反应，水化作用时间通过室内岩心水化作用实验确定为10~18小时；（6）对预处理的现场效果进行评判。本方法在主压裂施工前对页岩储层进行预处理，可进一步提升储层压裂裂缝网络复杂程度，增加储层流体渗流通道，降低流体渗流阻力，有助于实现单井产量最大化。该方法现场操作性强、操作成本低。

技术领域

本发明涉及非常规储层增产改造技术领域的一种提高储层压裂裂缝复杂程度的预处理新方法，特别是提高页岩储层裂缝复杂程度的储层预处理和现场效果评判方法。

背景技术

《页岩气发展规划（2016-2020年）》中明确提出完善成熟3500米以浅海相页岩气勘探开发技术，突破3500米以深海相页岩气、陆相和海陆过渡相页岩气勘探开发技术；在政策支持到位和市场开拓顺利情况下，2020年力争实现页岩气产量300亿立方米。

水力压裂技术是开采页岩气的关键技术，压裂裂缝网络的复杂程度是页岩储层增产改造效果的重要指标之一。提高页岩储层压裂裂缝复杂程度是提升单井产能的关键。目前页岩储层主压裂过程主要包括前置液造缝阶段、携砂液运送支撑剂阶段、顶替液清扫阶段。前置液造缝阶段是采用大排量向井筒内泵注滑溜水（含降阻剂、杀菌剂）或交联液（含交联剂、破胶剂）使地层承受的压力超过其破裂压力进而被撕裂并造成裂缝，这些裂缝与储层天然裂缝横纵交错形成复杂的裂缝网络，然后注入携砂液将支撑剂运送至预定位置支撑裂缝避免裂缝闭合，最后采用滑溜水将井筒内的携砂液全部顶替进裂缝完成主压裂施工作业。

页岩储层压裂裂缝网络复杂程度取决于主压裂前储层已经存在的天然裂缝展布形态以及主压裂时水力裂缝的延伸方式。目前国内外相关研究主要集中于优化主压裂施工参数（包括泵注排量、前置液类型、携砂液浓度、携砂液体积、支撑剂类型等）来控制水力裂缝的延伸方式以实现改造体积及裂缝复杂程度最大化，尽管如此，最终压裂裂缝网络复杂程度仍然不能完全满足生产需求，且尚未发现针对主压裂前储层已经存在的裂缝网络进行预处理的方法。

因此，如何使用较低成本进一步提高裂缝网络复杂程度是页岩储层增产改造的重点研究方向。

发明内容

本发明旨在针对上述现有技术所存在的缺陷和不足，提供一种页岩储层压裂前水化诱导预处理和评判方法，本方法利用页岩储层脆性较强、微裂纹发育、岩石亲水性强、吸水能力强的特点，在页岩储层主压裂前采用小排量向井筒内泵注清水对储层进行预处理，在主压裂施工之前让页岩储层通过强大的毛管力系统自动吸入清水产生较强的水化膨胀力使得储层在主压裂前关井期间自发形成大量水化微裂缝，同时降低岩石抗压强度，为后期复杂压裂裂缝网络的形成提供较强的物质条件，增加裂缝复杂程度。

本发明是通过采用下述技术方案实现的：

一种页岩储层压裂前水化诱导预处理和评判方法，其特征在于步骤如下：

（1）采用电缆或连续油管对储层第i段进行射孔作业；

（2）取出电缆或连续油管；

（3）缓慢提升排量向井筒泵注清水进行试挤，最大排量不超过5m³/min；

（4）向井筒持续泵注一定体积的清水；

（5）清水泵注完成后关井等待水化反应，水化作用时间通过室内岩心水化作用实验确定为10~18小时；

（6）主压裂提升排量过程中，若压力出现多个突降点或压力波动带，表示储层出现多个破裂点或产生大面积小规模破裂带，证明水化微裂纹产生较明显，则在主压裂期间以该段存在多裂缝延伸进行泵注程序的考虑；若泵注初期压力未出现多个明显破裂点，则按照正常泵注程序开展压裂；