深层致密油气层预撑裂缝暂堵保护储层材料与应用方法

1.本发明涉及油气开发工程技术领域，具体是一种深层致密油气层预撑裂缝暂堵保护储层材料与应用方法。


背景技术：

2.据统计，全球范围内近一半的已知油气储量和主要的地热储量均位于裂缝性储层中。裂缝性储层的及时发现、准确评价与高效开发是当前世界化石能源供给和向未来低碳能源过渡的重要支撑。由于高温、高压、高地应力、高埋深、天然裂缝发育、岩石硬脆致密等复杂地质特征，深层-超深层裂缝性储层钻进过程频发钻井事故与井下复杂情况，其中井漏问题尤为突出。井漏不仅直接危害钻井安全，造成巨大经济损失，而且还会引发卡钻、溢流、井壁坍塌等问题。储层段井漏则严重妨碍油气及时发现，大幅度降低油气井产量。工作液漏失将直接造成巨大的经济损失，包括漏失的工作液、堵漏作业成本和恢复工作液循环产生的非生产时间。
3.但是目前主流的技术手段将钻井完井阶段的工作液漏失控制、储层保护与生产开发阶段的增产改造割裂。尚未有一种能够兼顾漏失控制—储层保护—增渗改造一体化的深层裂缝性油气层储层保护技术。专利cn110359897a提出了一种裂缝性油气藏预撑裂缝随钻防漏堵漏方法，该方法提出了预撑裂缝堵漏技术的设想，是一种能够实现漏失控制—储层保护—增渗改造一体化的深层裂缝性油气层储层保护技术。专利cn110359898a提出了一种裂缝性储层预撑裂缝堵漏材料选择方法，针对材料的粒径与溶蚀度提出了需求。但是目前市面上尚未有预撑裂缝暂堵保护储层材料与成熟的实施应用方法。


技术实现要素：

4.鉴于此，本发明提供了一种深层致密油气层预撑裂缝暂堵保护储层材料。其具有对裂缝预撑和增大裂缝在生产时的渗透率的效果。
5.本发明的技术方案为：一种深层致密油气层预撑裂缝暂堵保护储层材料，包括高强度桥撑颗粒、可解除材料和纤维材料，其中，每100ml原浆中包括：
6.高强度桥撑颗粒1～15g；
7.可解除材料2～30g；
8.纤维材料0.5～10g；
9.所述可解除材料的粒径小于所述高强度桥撑颗粒的粒径；
10.所述的高强度桥撑颗粒具备核壳结构，以有机高分子材料为内核，以油溶性环氧树脂e51为外壳，通过六次甲基四胺、kh560固化得到，由以下步骤制成：
11.s1：取油溶性环氧树脂e51并加入无水乙醇使其溶解；
12.s2：加入六次甲基四胺、kh560和lcc100-8，并加热搅拌至无水乙醇完全挥发；
13.s3：将产物烘干并筛分即得；
14.lcc100-8、油溶性环氧树脂e51、六次甲基四胺、kh560、无水乙醇，质量比例为100：
1：0.2：0.2：20。
15.采用上述的材料，将其注入裂缝后，可起到封堵裂缝的作用，以防止钻井液的漏失；当油气井开始生产时，使可解除材料溶解，使得整个封堵层的渗透率增大。而由于裂缝在压力作用下会闭合，因此，采用本发明的材料进行封堵后，相对于原始地层，其裂缝的渗透率更高，使得储层的导流能力更强，更有利于油气开采。
16.和本领域常规技术手段相似，高强度桥撑颗粒的粒径，其d90和所需要封堵的裂缝的宽度基本一致；同时，对于可解除材料来讲，其应当为颗粒材料。
17.本发明的一种实施方式在于，所述的可解除材料为碳酸钙类材料、油溶树脂、石蜡、聚乳酸类材料中的一种或多种的组合物。
18.对于这些可解除材料，要求其在一定条件下能够溶解，能够满足这些条件的材料，其都能够满足本发明的要求。但是考虑到实际的地层情况：高温、高压、含油的环境，可以采用相应的油溶性材料，比如油溶性树脂、石蜡等；也可以采用在高温条件下能够发生自降解的材料，比如聚乳酸；同时，考虑到地层中通常采用酸进行解堵，比如盐酸、盐酸+氢氟酸的组合等，因此，也可采用相应的酸溶性材料，比如碳酸钙颗粒。同时，对于自降解材料，比如聚乳酸，需要根据实际的完井时间进行选择，比如在注入材料后，实际完井时间预计为7天，因此选择自降解时间大于等于7天的自降解材料。
19.进一步的，所述的碳酸钙类材料适用于深层裂缝性碳酸盐岩储层，油溶树脂与石蜡适用于油藏储层，聚乳酸类材料适用于温度小于150℃储层。
20.本发明的一种实施方式在于，虽然在上述过程中已经提出了高强度桥撑颗粒的加量，但是发明人发现，在实际过程中，还可以采用更加准确的方法来确定高强度桥撑颗粒的加量，该方法包括以下步骤：
21.s401：获取漏失裂缝水力学宽度：
[0022][0023][0024][0025]
式中：ρ为原浆在地层压力条件下密度，g/cm3；t为漏失时间，s；wh为漏失裂缝水力学宽度，m；x为裂缝中某一点到井壁的距离，m；ν为原浆漏失速度，m/s；n为流型指数，无量纲；k为稠度系数，pa
·
sn；p缝内压力，mpa，c
ρ
为工作液压缩系数，mpa-1
，ρ0为原浆密度，g/cm3，p
p
为地层压力，mpa；pw为井底压力，mpa；v为原浆累计漏失体积，m3；h为缝高，m；wh为漏失裂缝水力学宽度，m；k为稠度系数，pa
·
sn；n为流型指数，无量纲；ρf为裂缝水力学宽度指数变形系数，pa-1
；α为biot系数，无量纲；为t时刻井壁处压力梯度值，pa/m。
[0026]
s402：将漏失裂缝水力学宽度转换为漏失裂缝力学宽度；
[0027][0028]
式中:wh为漏失裂缝水力学宽度，m；wm漏失裂缝力学宽度，m；σ为裂缝力学宽度分布标准差，m；c为裂缝的接触面积与裂缝的标称面积比值，无量纲；
[0029]
s403：获取高强度桥撑颗粒绝对架桥加量：
[0030][0031]
式中：c
am
为材料质量与原浆体积之比表示的绝对架桥加量，g/ml；d50为高强度桥撑颗粒d50，m；wm为漏失裂缝力学宽度，m；ρm为高强度桥撑颗粒密度，g/ml；
[0032]
s404：获取高强度桥撑颗粒质量加量，其中，所述高强度桥撑颗粒质量不小于绝对架桥加量。
[0033]
本发明的一种实施方式在于，所述可高强度桥撑材料和所述可解除材料的粒度分级设置，且最小一级材料的粒度的d10在1～50μm，且相邻级别的粒度满足：对于毫米级材料，相邻两级之间的d90差距不超过2mm；对于微米级材料，相邻两级之间的d90不超过0.5mm。
[0034]
进一步的，虽然在上述过程中已经提出了可解除材料的加量，但是发明人发现，在实际过程中，还可以通过高强度桥撑材料质量加量、粒径与各级可解除材料粒径，采用更加准确的方法来确定可解除材料的加量，该方法包括以下步骤：
[0035]
s601：获取可解除材料的体积占比：
[0036][0037]
式中：为各级可解除材料体积占比，％，i为各级材料编号，且i＝1,2,
……
,s，s为最大级数；d
i90
为可解除材料d90值，mm；d
i10
为可解除材料d10值，mm；d
l
为高强度桥撑颗粒d90值，mm；ds为粒径最小一级可解除材料d10值，mm；u为分布模数；
[0038]
s602：根据如下公式计算配方中各级材料质量占比：
[0039][0040]
式中：ci为材料质量体积占比，％；
[0041]cm
为高强度桥撑颗粒质量占比，％；
[0042]
为i材料的体积占比，％；
[0043]
为高强度桥撑颗粒体积占比，％；
[0044]
ρi为i材料密度，g/ml；
[0045]
ρm为高强度桥撑颗粒材料密度，g/ml。
[0046]
进一步的，所述步骤s601中分布模数选择范围在0.5～0.7之间。
[0047]
进一步的，所述步骤s601中高强度桥撑颗粒与可解除材料体积占比之和为100％，若不足100％，由最小一级可解除材料补充。
[0048]
通过上述方法计算出高强度桥撑颗粒和可解除材料的加量后，如果两者的加量不满足对其加量的初始限定，即每100ml原浆中，高强度桥撑颗粒1～15g，可解除材料2～30g。当计算出的高强度桥撑颗粒的加量小于下限时，需要选择粒径更小的高强度桥撑颗粒；反之，当计算出的高强度桥撑颗粒的加量大于上限时，需要选择粒径更大的高强度桥撑颗粒。当然，在满足“高强度桥撑颗粒的d90和所需要封堵的裂缝的宽度基本一致”时，所计算出的各材料加量基本在前述的范围内。
[0049]
本发明的一种实施方式在于，所述的纤维材料是lcc200、超级纤维nt-2、fcl、srf1中的至少一种。
[0050]
从上述方案来看，最终得到的结果是高强度桥撑颗粒、可解除材料和纤维材料在原浆内的质量百分比，因为从目前的实际情况来看，现有技术并不能够完全确定仅根据测井资料，就能够完全得出一个裂缝最终需要加入多少的堵漏材料。在现有技术中，通常都是设置一个堵漏罐的、含有堵漏材料的钻井液(在中国大部分油田中，大多为30方)，随后将这一堵漏罐的钻井液注入地层，如果可以堵住(即裂缝基本不漏失)，则不再加入堵漏材料；如果不能堵住，则再加入一堵漏罐的钻井液，直至裂缝被堵住。虽然目前国内外一些专利和文献都公开了根据地质数据计算堵漏材料加量的技术，但是，其并不成熟，还没有在实际工况中大规模应用。
[0051]
一种深层致密油气层预撑裂缝暂堵保护储层材料的应用方法，包括以下步骤：
[0052]
s101、将深层致密油气层预撑裂缝暂堵保护储层材料和原浆进行复配；
[0053]
s102、将复配后的钻井液注入地层中直至达到目标储层的承压极限；
[0054]
s103、憋压候堵6～8h；
[0055]
s104、泄压开井并静置候漏4～6h；
[0056]
s105：完井后，使可解除材料溶解或降解。
[0057]
本发明的一种实施方式在于，s102中，其具体步骤如下：以8～20l/s排量泵替钻井液，直至钻井液出钻具水眼前2m3左右时关井，并以3～5l/s排量进行挤注试承压作业，将预撑裂缝暂堵储层保护钻井液挤入地层，直至承压能力达到目的承压极限，之后泄压开井，排出预撑裂缝暂堵储层保护钻井液。
[0058]
进一步的，挤注试承压作业为多次间断挤注，尽可能的将。
[0059]
本发明一种深层致密油气层预撑裂缝暂堵保护储层材料与应用方法的有益效果是：
[0060]
(1)一种深层致密油气层预撑裂缝暂堵保护储层材料能够在裂缝中形成高承压封堵层，控制工作液漏失，保障钻完井作业的顺利进行；生产时使可解除材料溶解或降解，裂缝封堵层转变为裂缝支撑层，抵抗油气生产过程中有效应力增加导致的裂缝闭合，继续保持裂缝张开状态，为油气生产提供高导流通道。
[0061]
(2)科学化预撑裂缝暂堵保护储层材料设计流程，根据地质特征与材料性质设计预撑裂缝暂堵保护储层材料，克服了常规试错法设计配方的不确定性，大幅度提高了工作液漏失控制成功率。
附图说明
[0062]
为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用
的附图作简单地介绍。
[0063]
图1预撑裂缝暂堵保护储层材料封堵裂缝结果曲线。
[0064]
图2封堵层转化为支撑层后弱化裂缝应力敏感损害。
具体实施方式
[0065]
下面结合实施例及附图，对本发明作进一步地的详细说明。
[0066]
为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
[0067]
下面给出基于上述方法的实际应用例。
[0068]
下述实施例中，所述的原浆，是指不含有本发明实施例的预撑裂缝暂堵保护储层材料的钻井液。
[0069]
一、实施例
[0070]
本实施例针对的区块为塔里木盆地裂缝性碳酸盐岩储层。实施例中出现的材料生产厂家如下表所示。
[0071]
材料名称生产厂家lcc100-8成都得道实业有限公司固化剂(六次甲基四胺)厦门海标科技有限公司环氧树脂(e51)昆山久力美电子材料有限公司偶联剂(kh-560)南京创世化助剂有限公司gzd-a～d四川西南石大金牛石油科技有限公司
[0072]
步骤1：制备高强度桥撑颗粒：称取材料lcc100-8、油溶性环氧树脂e51、无水乙醇、六次甲基四胺、kh-560各100g、1g、0.2g、0.2g、20g；将油溶性环氧树脂e51与无水乙醇混合，并加热搅拌使油溶性环氧树脂e51完全溶于无水乙醇中；待油溶性环氧树脂e51完全溶解后加入六次甲基四胺、kh-560与lcc100-8，并加热搅拌至无水乙醇基本挥发；将样品放至烘箱烘干后，并对其进行筛分即得性能优异的高强度桥撑颗粒fdcm。
[0073]
步骤2：实施例针对裂缝性碳酸盐岩储层，故可解除材料选用碳酸钙，其代号为gzd-a～d。
[0074]
步骤3：高强度桥撑颗粒加量由地层裂缝宽度与颗粒粒径共同决定，由以下步骤确定：
[0075]
s1：采用如下公式确定漏失裂缝水力学宽度：
[0076][0077]
[0078][0079]
式中：ρ为原浆在地层压力条件下密度，g/cm3；t为漏失时间，s；wh为漏失裂缝水力学宽度，m；x为裂缝中某一点到井壁的距离，m；ν为原浆漏失速度，m/s；n为流型指数，无量纲；k为稠度系数，pa
·
sn；p缝内压力，mpa，c
ρ
为工作液压缩系数，mpa-1
，ρ0为原浆密度，g/cm3，p
p
为地层压力，mpa；pw为井底压力，mpa；v为原浆累计漏失体积，m3；h为缝高，m；wh为漏失裂缝水力学宽度，m；k为稠度系数，pa
·
sn；n为流型指数，无量纲；ρf为裂缝水力学宽度指数变形系数，pa-1
；α为biot系数，无量纲；为某时刻井壁处压力梯度值，pa/m。
[0080]
本实施例针对的区块为塔里木盆地裂缝性碳酸盐岩储层，具体漏失参数见表。
[0081]
钻井液密度ρ0(g/cm3)1.3漏失时间t(s)1800流型指数n(无量纲)0.79稠度系数k(pa
·
sn)0.11地层压力p
p
(mpa)84井底压力pw(mpa)95井筒半径rw(m)0.15缝高h(m)10裂缝水力学宽度指数变形系数ρf(mpa-1
)0.3biot系数α(无量纲)1边界距离x最大值(m)200漏失体积(m3)202.5漏失速率(m3/h)51
[0082]
计算得到漏失裂缝水力学缝宽wh为2.53mm。
[0083]
s2：通过如下公式将漏失裂缝水力学宽度转换为漏失裂缝力学宽度；
[0084][0085]
式中:wh为漏失裂缝水力学宽度，m；wm漏失裂缝力学宽度，m；σ为裂缝力学宽度分布标准差，m；c为裂缝的接触面积与裂缝的标称面积比值，无量纲；
[0086]
本实施例中，裂缝力学宽度分布标准差σ为0.1mm，裂缝的接触面积与裂缝的标称面积比值c为0.2。计算得到漏失裂缝力学宽度为2.90mm。
[0087]
s3：根据漏失裂缝力学宽度与高强度桥撑颗粒粒径确定高强度桥撑颗粒绝对架桥加量，采用如下公式计算：
[0088]
[0089]
式中：c
am
为材料质量与原浆体积之比表示的绝对架桥加量，g/ml；d50为高强度桥撑颗粒d50，m；wm为漏失裂缝力学宽度，m；ρ
ρ
为高强度桥撑颗粒密度，g/ml；
[0090]
本实施例中，高强度桥撑颗粒fdcm d10为1024.21μm，d50为2784.86μm，d90为3349.26μm，密度为2.2g/cm3。计算得到高强度桥撑颗粒质量与原浆体积之比表示的绝对架桥加量c
am
为0.028g/ml，也就是100ml原浆中加入2.8g材料，质量体积占比为2.8％。
[0091]
s4：高强度桥撑颗粒质量加量不小于绝对架桥加量。故本实施例高强度桥撑颗粒质量体积占比适当提高，选用3％。
[0092]
步骤4：可解除材料加量由高强度桥撑材料质量加量、粒径与各级可解除材料粒径确定，由以下步骤确定：
[0093]
s1：根据紧密堆积理论计算可解除材料的体积占比，计算公式如下：
[0094][0095]
式中：为各级可解除材料体积占比，％；d
i90
为可解除材料d90值，mm；d
i10
为可解除材料d10值，mm；d
l
为高强度桥撑颗粒d90值，mm；ds为粒径最小一级可解除材料d10值，mm；n为分布模数。
[0096]
本实施例中，分布模数选择0.5，可酸溶填充颗粒参数如下表所示：
[0097]
序号材料名称粒度d
10
(μm)粒度d
90
(μm)密度(g/cm3)1fdcm1024.213349.262.22gzd-a1365.652362.842.73gzd-b325.70884.372.74gzd-c145.47637.272.75gzd-d37.27372.822.7
[0098]
补差法将各材料粒度分布划分为连续分布体系，如下表所示：
[0099]
序号材料名称粒度d
10
(μm)粒度d
90
(μm)密度(g/cm3)1fdcm1693.533349.262.22gzd-a1125.011693.532.73gzd-b481.491125.012.74gzd-c259.15481.492.75gzd-d37.27259.152.7
[0100]
计算得到各级材料体积占比如下表所示：
[0101]
[0102][0103]
发现高强度桥撑颗粒与可解除材料体积占比和不足100％，则由最小一级填充颗粒gzd-d补充，补充后各级材料体积占比如下表所示：
[0104]
序号材料名称体积占比(％)1fdcm29.402gzd-a13.393gzd-b20.394gzd-c10.285gzd-d26.54
[0105]
s2：根据如下公式计算配方中各级材料质量占比：
[0106][0107]
式中：ci为材料质量体积占比，％；
[0108]cm
为高强度桥撑颗粒质量占比，％；
[0109]
为i材料的体积占比，％；
[0110]
为高强度桥撑颗粒体积占比，％；
[0111]
ρi为i材料密度，g/ml；
[0112]
ρm为高强度桥撑颗粒材料密度，g/ml。
[0113]
序号材料名称质量体积比(％)1fdcm32gzd-a1.683gzd-b2.554gzd-c1.295gzd-d3.32
[0114]
再加入0.5％lcc200纤维材料，得到预撑裂缝堵漏配方3％fdcm+1.68％gzd-a+2.55％gzd-b+1.29％gzd-c+2.20％gzd-d+0.5％lcc200。每100ml原浆中加入3gfdcm材料与8.84g可解除材料，满足配方设计需求。
[0115]
上述的深层致密油气层预撑裂缝暂堵保护储层材料，应用方法包括以下步骤：
[0116]
s1：根据深层致密油气层预撑裂缝暂堵保护储层材料，并将其配制成预撑裂缝暂堵储层保护钻井液；
[0117]
s2：以10l/s排量泵替步骤s1中的预撑裂缝暂堵储层保护钻井液至钻井液出钻具水眼前2m3左右时关井，并以3～5l/s排量进行挤注试承压作业，在该过程中，具体为多次间断挤注作业，将预撑裂缝暂堵储层保护钻井液尽可能的挤入地层，直至承压能力达到目的承压能力以上，实际承压能力根据现场施工情况进行调整；
[0118]
s3：憋压候堵6～8h，期间根据压力变化情况进行间断补压；
[0119]
s4：缓慢泄压开井并静止候漏4～6h；
[0120]
s5：完井后通过化学解堵措施解除封堵层中的化学可溶多级可解除材料，或等待自降解材料在温度、时间、油水等作用下自降解。
[0121]
二、性能评价
[0122]
采用实施例1制得的实验液体进行封堵性能测试，测试结果及过程如下：
[0123]
将入口缝宽为3mm，出口缝宽为1mm的砂岩钢岩样放入夹持器中，施加围压至20mpa，将配好的实验液体加入工作液釜体，开启电动搅拌器，转速设置为150r/min，打开气瓶和釜体入口端调压阀，将釜体内的压力调至0.5mpa，1min后打开岩心出口端阀门，计量初始漏失量，待漏失量稳定后，以2.0mpa的梯度增加釜体内压力，各压力保持一定时间，计量累计漏失量，当釜体内的压力达到某一个压力点时，累计漏失量迅速增加，釜体中压力急剧下降，且未恢复，则认为裂缝封堵失败，停止实验，记录上一个压力点为封堵层的承压能力。
[0124]
最终封堵压力曲线和漏失量累计曲线见图1，从图中可以看出，上述实验结果表明：一种深层致密油气层预撑裂缝暂堵保护储层材料能够有效封堵裂缝，形成的裂缝封堵层承压能力大于14mpa，证明本发明封堵效果良好。
[0125]
采用封堵实验结果制得的裂缝岩心，开展渗透率恢复率测试，测试结果及过程如下：
[0126]
测试真实裂缝岩心长度、直径，测试真实裂缝岩心在不同围压条件下(5mpa、10mpa、15mpa、20mpa、25mpa、35mpa)下渗透率k
0i
(i＝5、10、15、20、25、35)，将封堵实验结果制得的裂缝岩心在60ml浓度20％盐酸溶液中浸泡2h，将封堵层剩余材料按原貌铺置于真实裂缝岩心裂缝面，测试铺置材料后真实裂缝岩心长度、直径，并测试不同围压条件下(5mpa、10mpa、15mpa、20mpa、25mpa、35mpa)渗透率k
1i
(i＝5、10、15、20、25、35)，通过k
1i
与k
05
的比值计算深层致密油气层预撑裂缝暂堵保护储层材料渗透率恢复率。
[0127]
渗透率恢复率测试最终实验结果见表1。封堵层转化为支撑层后弱化裂缝应力敏感损害效果见图2。
[0128]
表1岩心渗透率恢复率测试结果
[0129][0130]
从表中可以看出，上述实验结果表明：一种深层致密油气层预撑裂缝暂堵保护储层材料，酸溶解除填充颗粒后，高强度桥撑颗粒能够有效支撑裂缝，保持高裂缝导流能力，实现岩心渗透率恢复率大于100％。
[0131]
本测试例是将岩心浸泡在盐酸中，砂岩的酸溶率不高，通常采用盐酸对其处理后，渗透率恢复率在80～200％之间，因此，即使考虑盐酸对岩心本体的溶蚀，在采用本发明实施例的储层保护材料后，其仍然能够使得岩心的渗透率上升，有利于后续的油气层开发。
[0132]
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明实施例揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护
范围为准。

技术特征：
1.一种深层致密油气层预撑裂缝暂堵保护储层材料，其特征在于，包括高强度桥撑颗粒、可解除材料和纤维材料，其中，每100ml原浆中包括：高强度桥撑颗粒1～15g；可解除材料2～30g；纤维材料0.5～10g；所述可解除材料的粒径小于所述高强度桥撑颗粒的粒径；所述的高强度桥撑颗粒具备核壳结构，以有机高分子材料为内核，以油溶性环氧树脂e51为外壳，通过六次甲基四胺、kh560固化得到，由以下步骤制成：s1：取油溶性环氧树脂e51并加入无水乙醇使其溶解；s2：加入六次甲基四胺、kh560和lcc100-8，并加热搅拌至无水乙醇完全挥发；s3：将产物烘干并筛分即得；lcc100-8、油溶性环氧树脂e51、六次甲基四胺、kh560、无水乙醇，质量比例为100：1：0.2：0.2：20。2.根据权利要求1所述的深层致密油气层预撑裂缝暂堵保护储层材料，其特征在于，所述的可解除材料为碳酸钙类材料、油溶树脂、石蜡、聚乳酸类材料中的一种或多种的组合物。3.根据权力要求2所述的深层致密油气层预撑裂缝暂堵保护储层材料，其特征在于，所述的碳酸钙类材料适用于深层裂缝性碳酸盐岩储层，油溶树脂与石蜡适用于油藏储层，聚乳酸类材料适用于温度小于150℃储层。4.根据权利要求1所述的深层致密油气层预撑裂缝暂堵保护储层材料，其特征在于，高强度桥撑颗粒加量采用以下方法确定：s401：获取漏失裂缝水力学宽度：s401：获取漏失裂缝水力学宽度：s401：获取漏失裂缝水力学宽度：式中：ρ为原浆在地层压力条件下密度，g/cm3；t为漏失时间，s；w
h
为漏失裂缝水力学宽度，m；x为裂缝中某一点到井壁的距离，m；ν为原浆漏失速度，m/s；n为流型指数，无量纲；k为稠度系数，pa
·
s
n
；p缝内压力，mpa，c
ρ
为工作液压缩系数，mpa-1
，ρ0为原浆密度，g/cm3，p
p
为地层压力，mpa；pw为井底压力，mpa；v为原浆累计漏失体积，m3；h为缝高，m；w
h
为漏失裂缝水力学宽度，m；k为稠度系数，pa
·
s
n
；n为流型指数，无量纲；ρ
f
为裂缝水力学宽度指数变形系数，pa-1
；α为biot系数，无量纲；为t时刻井壁处压力梯度值，pa/m。s402：将漏失裂缝水力学宽度转换为漏失裂缝力学宽度；
式中:w
h
为漏失裂缝水力学宽度，m；w
m
漏失裂缝力学宽度，m；σ为裂缝力学宽度分布标准差，m；c为裂缝的接触面积与裂缝的标称面积比值，无量纲；s403：获取高强度桥撑颗粒绝对架桥加量：式中：c
am
为材料质量与原浆体积之比表示的绝对架桥加量，g/ml；d50为高强度桥撑颗粒d50，m；w
m
为漏失裂缝力学宽度，m；ρ
m
为高强度桥撑颗粒密度，g/ml；s404：获取高强度桥撑颗粒质量加量，其中，所述高强度桥撑颗粒质量不小于绝对架桥加量。5.根据权利要求1所述的深层致密油气层预撑裂缝暂堵保护储层材料，其特征在于，所述可高强度桥撑材料和所述可解除材料的粒度分级设置，且最小一级材料的粒度的d10在1～50μm，且相邻级别的粒度满足：对于毫米级材料，相邻两级之间的d90差距不超过2mm；对于微米级材料，相邻两级之间的d90不超过0.5mm。6.根据权利要求5所述的一种深层致密油气层预撑裂缝暂堵保护储层材料，其特征在于，所述的可解除材料加量由高强度桥撑材料质量加量、粒径与各级可解除材料粒径确定，由以下步骤确定：s601：获取可解除材料的体积占比：式中：为各级可解除材料体积占比，％，i为各级材料编号，且i＝1,2,
……
,s，s为最大级数；d
i90
为可解除材料d90值，mm；d
i10
为可解除材料d10值，mm；d
l
为高强度桥撑颗粒d90值，mm；ds为粒径最小一级可解除材料d10值，mm；u为分布模数；s602：根据如下公式计算配方中各级材料质量占比：式中：c
i
为材料质量体积占比，％；c
m
为高强度桥撑颗粒质量占比，％；为i材料的体积占比，％；为高强度桥撑颗粒体积占比，％；ρ
i
为i材料密度，g/ml；ρ
m
为高强度桥撑颗粒材料密度，g/ml。7.根据权利要求6所述的深层致密油气层预撑裂缝暂堵保护储层材料，其特征在于，所述步骤s601中分布模数选择范围在0.5～0.7之间。8.根据权利要求6所述的深层致密油气层预撑裂缝暂堵保护储层材料，所述步骤s1中高强度桥撑颗粒与可解除材料体积占比之和为100％，若不足100％，由最小一级可解除材料补充。9.根据权利要求1所述的深层致密油气层预撑裂缝暂堵保护储层材料，其特征在于，所
述的纤维材料是lcc200、超级纤维nt-2、fcl、srf1中的至少一种。10.一种深层致密油气层预撑裂缝暂堵保护储层材料的应用方法，其特征在于，包括以下步骤：s101、将深层致密油气层预撑裂缝暂堵保护储层材料和原浆进行复配；s102、将复配后的钻井液注入地层中直至达到目标储层的承压极限；s103、憋压候堵6～8h；s104、泄压开井并静置候漏4～6h；s105：完井后，使可解除材料溶解或降解。11.根据权利要求10所述的深层致密油气层预撑裂缝暂堵保护储层材料的应用方法，其特征在于：s102中，其具体步骤如下：以8～20l/s排量泵替钻井液，直至钻井液出钻具水眼前2m3左右时关井，并以3～5l/s排量进行挤注试承压作业，将预撑裂缝暂堵储层保护钻井液挤入地层，直至承压能力达到目的承压极限，之后泄压开井，排出预撑裂缝暂堵储层保护钻井液。12.根据权利要求11所述的深层致密油气层预撑裂缝暂堵保护储层材料的应用方法，其特征在于，挤注试承压作业为多次间断挤注。

技术总结
本发明提供了一种深层致密油气层预撑裂缝暂堵保护储层材料与应用方法，该材料包括高强度桥撑颗粒、可解除材料和纤维材料，其中，每100mL钻井液中包括：高强度桥撑颗粒1～15g；可解除材料2～30g；纤维材料0.5～10g；所述可解除材料的粒径小于所述高强度桥撑颗粒的粒径；所述的高强度桥撑颗粒由以下步骤制成：取油溶性环氧树脂E51并加入无水乙醇使其溶解；加入六次甲基四胺、KH560和LCC100-8，并加热搅拌至无水乙醇完全挥发；将产物烘干并筛分即得。本发明的材料，将其注入裂缝后，油井生产前可对储层进行暂堵，在生产时解除可解除材料，裂缝封堵层转变为裂缝支撑层，抵抗油气生产过程中有效应力增加导致的裂缝闭合，继续保持裂缝张开状态，为油气生产提供高导流通道。为油气生产提供高导流通道。为油气生产提供高导流通道。


技术研发人员：许成元 郭昆 康毅力 谢军 刘磊 张灵杰
受保护的技术使用者：西南石油大学
技术研发日：2023.04.13
技术公布日：2023/8/13