[发明专利]一种页岩重复压裂的处理方法

说明书

本发明公开了一种页岩重复压裂的处理方法，通过对页岩试样进行初次压裂和二次压裂，并用不同颜色示踪，以及分析两次压裂之后形成的水力裂缝形态，可获得直观的页岩重复压裂后两次压裂缝形态的干扰特征。另外分析所述页岩试样的初次压裂缝在暂堵剂作用下裂缝的转向特征，同时分析所述页岩试样的初次压裂泵压曲线特征与所述第一页岩试样的二次压裂泵压曲线特征，进而为页岩储层重复压裂井工艺参数设计提供支持，对重新激活那些已经被废弃或即将被废弃的页岩油气井具有重要的意义。本发明不仅可对页岩气储层岩体进行重复压裂物理模拟，也可用于其他致密储层岩体，提高了本发明的适用性。

技术领域

本申请涉及页岩重复压裂物理模拟试验技术领域，尤其涉及一种页岩重复压裂的处理方法。

背景技术

随着全球能源结构的调整，对环保的要求越来越高，页岩气作为一种高效、优质的清洁能源，是实现低碳消费的最佳选择。我国页岩气可采储量36.08×10¹²m³，居世界第一；但由于页岩气储集层是由岩化的黏土有机物质和矿物质混合而成，尽管有机质能够产生丰富的页岩气但这些纹理清楚的岩石间的空隙太小，渗透率低，比常规天然气大开采难度很大。为了实现高效开采，目前主要借助水力压裂技术进行储层体积改造，即通过水力压裂在储层形成一条或者多条主裂缝的同时,通过应用分段多簇射孔、低黏压裂液体、转向材料等手段，实现对天然裂缝、页岩层理的沟通，以及在主裂缝的侧向诱导形成次生裂缝,并在次生裂缝上继续分枝形成二级次生裂缝，以此类推，最终各裂缝交织形成复杂的裂缝网络系统。

在页岩储层压裂改造过程中，受支撑剂铺置效果及改造体积的影响，在一次压裂改造后增产效果并不明显。另外经过一次压裂后的页岩气井，在生产过程中由于压力下降、颗粒堵塞等原因可能导致原有裂缝的闭合与失效。由于页岩气井初期产量下降较快，而重复压裂可使页岩气井恢复或增加产能，因此成为页岩气田储量动用和挖潜的重要手段。目前重复压裂作用机制主要有以下几种：重新张开原水力裂缝，前次压裂的裂缝，压裂后地层压力下降，使闭合压力大幅度上升，压裂失败重复压裂时加强压裂对应层能量补充，将会有效地张开原压开的裂缝；有效地延伸原有裂缝系统：有效延伸原裂缝系统，扩大泄油面积，增加原裂缝系统油流通道；冲洗裂缝面，原压开的裂缝面，由于被压裂液的不溶物(残渣)堵塞或压裂液形成的滤饼太厚太结实，影响裂缝面渗流，对它应进行有成效的清洗，并将堵塞物返排出油井；再填充支撑剂，已压裂过的井中的支撑剂的破碎和嵌入都会不断增加，需要再次填充高导流能力支撑剂，改进加砂方法，使重复压裂井增产；压开新裂缝，暂堵重复压裂造新缝是在油层中打开新的油流通道，更大范围地沟通老裂缝未动用的油层，从而使产量大幅度增加。

由于页岩储层压裂施工现场缺乏有效的对初次压裂缝形态及重复压裂后裂缝进行识别与描述的方法。重复压裂在实验室内开展有较大的难度，主要在于初次压裂后如何对裂缝进行有效封堵，使得重复压裂过程中形成新的水力裂缝起裂和延伸。目前国内外学者多采用数值仿真方法针对初始压裂及重复压裂后的裂缝形态进行模拟，同时难以考虑暂堵剂类型及用量对重复压裂后裂缝效果的影响，因此，目前缺乏针对重复压裂缝进行直接观测的技术和手段。

发明内容

本发明了提供了一种页岩重复压裂的处理方法，以解决或者部分解决缺乏针对重复压裂缝进行直接观测的技术和手段的技术问题，本发明可用于开展页岩气储层岩体重复压裂物理模拟，分析不同施工参数、及不同暂堵剂用量条件下重复压裂起裂及初次裂缝与二次起裂缝之间的相互作用，为页岩气储层老井重新激活及加密优化设计提供支持。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种页岩重复压裂的处理方法，所述方法包括：

采集深部页岩储层对应露头制备第一页岩试样；

设置第一模拟地层三向应力条件、第一压裂液，用以对所述第一页岩试样进行初次压裂，获得所述第一页岩试样的初次压裂缝，并用第一颜色示踪剂对所述第一页岩试样的初次压裂缝进行跟踪标记；