自破胶液体胶塞水平井分段射孔压裂工艺及胶塞

摘要

自破胶液体胶塞水平井分段射孔压裂工艺及胶塞，应用于油气田水平井分段压裂。特征是：胶塞制备过程分为：制备胍胶粉剂，制备胍胶基液，胍胶基液粉剂与交联剂制成水溶性自破胶液体胶塞三步。分段射孔压裂工艺，首先将射孔压裂管柱下入水平井最底下一层地层，采用水力喷射进行分段射孔压裂压开最底下一层地层。然后注入水溶性自破胶液体胶塞。上提射孔压裂管柱到第二层。采用水力喷射进行分段射孔压裂压开水平井第二层地层。完成压裂多层地层。效果是：该胶塞在使用时能承受一定的压差，耐温性能好，成胶时间可调，而且能自动破胶，破胶时间可控，可实现压裂时的有效封堵，实现水平井分段(层)压裂。

说明书

技术领域

本发明涉及油田油井射孔压裂技术领域，特别涉及一种油气田水平井水溶性自破胶液体胶塞辅助分段射孔压裂新工艺。

背景技术：

油田水平井需要经常进行多段分段压裂，提高地层的泄油面积，提高原油产量和采收率。采用分段射孔压裂工艺可以实现分段压裂，压裂完第一层在压裂上层时，往往需要对下层进行封堵作业。封堵方式有封隔器+封堵工具(桥塞)和液体胶塞等。封隔器+封堵工具(桥塞)施工周期长，工具起下风险大；液体胶塞封堵作业中，特别是现有的封堵剂，往往强度太高，不能软化破胶，需要进行钻塞作业，作业过程中对储层的伤害往往很大。传统的水力喷射分段压裂工艺，在压裂上一段时，上下层之间是畅通的，流体仅靠水力喷射进行定向，不可避免的会出现流体向下层已压开的裂缝进行滤失。

为此，在水力喷射分段射孔压裂施工中，采用水溶性自破胶液体胶塞封堵下层，防止液体进入，待压完后又能自动水化或采用化学方法水化解堵，对地层的伤害小，可方便的实现水平井分段射孔压裂。

中国专利公开号为CN1869149A，公开了一种高密度压裂液，采用了无机盐、瓜尔胶、交联剂和破胶剂等组成压裂液。

发明内容：

本发明的目的是为油气田自破胶液体胶塞水平井分段射孔压裂工艺及胶塞，它通过水力喷射实现压裂，水溶性自破胶液体胶塞隔断下层流体与上层流体的通道，可以方便简洁的实现水平井多段分隔压裂，在水平段形成多条水力裂缝，使施工周期缩短，比机械工具分隔压裂效率高，比传统液体胶塞填砂分段压裂对储层的伤害小，比传统水力喷射压裂的分隔更有效。

本发明采用的技术方案是：一种油气田水溶性自破胶液体胶塞，水溶性自破胶液体胶塞由胍胶基液与交联剂重铬酸钾组成，胍胶基液与交联剂重铬酸钾重量份比是100∶0.3～0.6；

所述的胍胶基液由水、胍胶粉剂、香豆胶、过硫酸铵组成，水、胍胶粉剂、香豆胶和过硫酸铵的重量份比为100∶2～3∶2～3∶0.1～0.5；

所述的胍胶粉剂由羟丙基胍尔胶粉和硼砂组成，羟丙基胍尔胶粉与硼砂重量份比为2～3∶0.4～0.6。

水溶性自破胶液体胶塞制备过程分为：制备胍胶粉剂，制备胍胶基液，胍胶基液粉剂与交联剂制成水溶性自破胶液体胶塞三步骤：

A、制备胍胶粉剂：胍胶粉剂由羟丙基胍尔胶粉和硼砂组成，其重量份比为2～3∶0.4～0.6；混合均匀。克拉瑪依新科澳化工(集團)有限責任公司和长庆井下化工厂有羟丙基胍尔胶粉产品。

B、制备胍胶基液：胍胶基液由水、胍胶粉剂、香豆胶和过硫酸铵组成，水、胍胶粉剂、香豆胶和过硫酸铵的重量份比为100∶2～3∶2～3∶0.1～0.5。首先将水与胍胶粉剂在罐内搅拌均匀；然后把香豆胶加入罐中搅拌均匀；最后加入过硫酸铵搅拌均匀。在常温、常压条件下制备胍胶基液。安徽省泗县植物胶有限责任公司有香豆胶产品。

C、胍胶基液与交联剂制成水溶性自破胶液体胶塞：水溶性自破胶液体胶塞包括胍胶基液与交联剂，交联剂是重铬酸钾。胍胶基液与交联剂重铬酸钾的重量份比是100∶0.3～0.6。把交联剂重铬酸钾按比例加入到胍胶基液中，边加入边搅拌，10～30分钟之内，采用压裂车注入井内，在井内变为水溶性自破胶液体胶塞。井内温度在40～60℃时，胶塞强度达到固体状态，胶塞能保持强度1～6h。胶塞然后软化并破胶，破胶液的粘度小于50mPa.s。

所述的水是淡水或海水。

根据井下实际需要量配制水溶性自破胶液体胶塞。技术人员能根据井下实际需要量按本配制方法完成。

油气田自破胶液体胶塞水平井分段射孔压裂工艺是：

首先将射孔压裂管柱下入水平井最底下一层地层，采用水力喷射进行分段射孔压裂压开水平井最下面一个喷射段，上提射孔压裂管柱到第二个喷射段。然后在采用压裂车将水溶性自破胶液体胶塞注入到第一和第二个喷射段中间，待水溶性自破胶液体胶塞成胶封住下层后，采用水力喷射进行分段射孔压裂压开水平井第二个喷射段。然后再上提射孔压裂管柱到第三个喷射段，分别注入水溶性自破胶液体胶塞到第二和第三个喷射段中间，待水溶性自破胶液体胶塞成胶封住下层后，采用水力喷射进行分段射孔压裂压开水平井第三个喷射段。如此持续进行，通过上提管柱和注入胶塞，可完成水平井压裂多段。

为了保证水溶性自破胶液体胶塞，能有效封隔在先压裂层与正在进行的压裂层，所述的先压裂层与正在进行的压裂层之间的距离在70～800米之间。

所述的将射孔压裂管柱下入水平井地层，采用水力喷射进行分段射孔压裂压开水平井地层，是现有技术，本领域的技术人员熟知。

发明特点：本发明它通过将水平井水力喷射分段射孔压裂工艺和水溶性自破胶液体胶塞进行结合，利用水力喷射进行分段射孔压裂联作，采用水溶性自破胶液体胶塞在压裂时隔断两段间的流体通道，使压裂时的分隔更加有效。

本发明在水平井分段压裂改造上进行了三方面的创新。

1、水力喷射进行分段射孔压裂联作

利用水力喷射工艺进行水平井射孔作业，然后油套同注进行压裂作业，压完第一层，上提压裂钻具，进行第二层的作业上提钻具到第二层位置，采用水力喷射压开水平井第二层，以此类推，可连续作业，压开多层。

2、压完一层后注入水溶性自破胶液体胶塞隔断两层间的流体通道。水溶性自破胶液体胶塞是为了更好实现两层间的封堵，增加人为控制分段压裂的能力。采用水力喷射压开水平井最底下一层，然后注入水溶性自破胶液体胶塞，上提钻具到第二层位置，待液体胶塞成胶封住下层后，采用分段射孔压裂压开水平井第二层，以此类推，可连续作业，压开多层。克服了传统的水力喷射分段压裂工艺，在压裂上一层时，上下层之间是畅通的，流体仅靠水力喷射进行定向，出现流体向下层已压开的裂缝进行滤失。水溶性自破胶液体胶塞的隔断作用，可有效的防止这种现象的发生，增强水平井分段压裂分隔的有效性。

本发明的有益效果：本发明通过水力喷射实现水平井分层压裂，水溶性自破胶液体胶塞隔断下层流体与上层流体的通道，在水平段形成多条水力裂缝，使施工周期缩短，比机械工具分隔压裂效率高，比传统液体胶塞填砂分段压裂对储层的伤害小，比传统水力喷射压裂的分隔更有效。该胶塞在使用时能承受一定的压差，耐温性能好，成胶时间可调，而且能自动破胶，破胶时间可控，可实现压裂时的有效封堵。

具体实施方式

实施例1：

配制水溶性自破胶液体胶塞：

A、制备胍胶粉剂：胍胶粉剂由羟丙基胍尔胶粉和硼砂组成，其重量份比为2.5∶0.5；混合均匀。

B、制备胍胶基液：胍胶基液由淡水、胍胶粉剂、香豆胶和过硫酸铵组成，淡水、胍胶粉剂、香豆胶和过硫酸铵的重量份比为100∶2.5∶2.5∶0.5。首先将水与胍胶粉剂在罐内搅拌均匀；然后把香豆胶加入罐中搅拌均匀；最后加入过硫酸铵搅拌均匀。在常温、常压条件下制备胍胶基液。

C、胍胶基液与交联剂制成水溶性自破胶液体胶塞：胶塞包括胍胶基液与交联剂，交联剂是重铬酸钾。胍胶基液与交联剂的重量份比是100∶0.6。把交联剂按比例加入到胍胶基液中，边加入边搅拌，25分钟，采用压裂车注入井内，在井内变为水溶性自破胶液体胶塞。井内温度在45℃时，胶塞强度达到固体状态，胶塞能保持强度5h。胶塞然后软化并破胶，破胶液的粘度小于50mPa.s。

根据井下实际需要量，配制水溶性自破胶液体胶塞数量。

利用水溶性自破胶液体胶塞进行水平井分段射孔压裂工艺是：

首先将射孔压裂管柱下入水平井最底下一层地层，采用水力喷射进行分段射孔压裂压开水平井最下面一个喷射段，上提射孔压裂管柱到第二个喷射段。然后在采用压裂车将水溶性自破胶液体胶塞注入到第一和第二个喷射段中间，待水溶性自破胶液体胶塞成胶封住下层后，采用水力喷射进行分段射孔压裂压开水平井第二个喷射段。然后再上提射孔压裂管柱到第三个喷射段，分别注入水溶性自破胶液体胶塞到第二和第三个喷射段中间，待水溶性自破胶液体胶塞成胶封住下层后，采用水力喷射进行分段射孔压裂压开水平井第三个喷射段。如此持续进行，通过上提管柱和注入胶塞，可完成水平井压裂多段。

先压裂层与正在进行的压裂层之间的距离为100米。

实施例2、3、4和5的水溶性自破胶液体胶塞各组分的重量份比，列表如下：

实施例2、3、4和5的各组分重量份比

实施例2、3、4和5的油气田水溶性自破胶液体胶塞的制备方法和水平井分段射孔压裂工艺，与实施例1基本相同。