径向井结合二氧化碳压裂的直井体积压裂方法及系统
阅读说明：本技术 径向井结合二氧化碳压裂的直井体积压裂方法及系统 (Vertical well volume fracturing method and system combining radial well with carbon dioxide fracturing ) 是由 李凤霞 李小龙 贺甲元 王海波 周彤 潘林华 刘长印 于 2020-04-30 设计创作，主要内容包括：本发明公开了径向井结合二氧化碳压裂的直井体积压裂方法及系统,该方法包括：在直井的同一储层上钻取多个径向井；对径向井进行二氧化碳压裂；对进行二氧化碳压裂后的径向井进行水力压裂。本发明在直井的同一储层钻取多个径向井,在压裂时通过径向井井间干扰形成的径向井应力场实现对原始地应力的改变,形成的应力场场内应力复杂,进行二氧化碳压裂,利用二氧化碳的易扩散、零界面张力、造成复杂裂缝等特性开启径向井应力场内的微裂隙,形成初步的复杂缝网,再进行水力压裂,进一步扩张二氧化碳压裂阶段开启的微裂隙,形成支撑缝网,达到体积压裂的效果；水力压裂时,会在各径向井末端形成主裂缝,增大了泄油面积,提高开采率。(The invention discloses a vertical well volume fracturing method and a vertical well volume fracturing system combining radial well with carbon dioxide fracturing, wherein the method comprises the following steps: drilling a plurality of radial wells on the same reservoir of the vertical well; performing carbon dioxide fracturing on the radial well; and performing hydraulic fracturing on the radial well subjected to the carbon dioxide fracturing. According to the method, a plurality of radial wells are drilled in the same reservoir layer of a vertical well, the original ground stress is changed through a radial well stress field formed by the interference among the radial wells during fracturing, the stress in the formed stress field is complex, carbon dioxide fracturing is carried out, micro cracks in the radial well stress field are opened by utilizing the characteristics of easy diffusion, zero interfacial tension, complex cracks and the like of carbon dioxide to form a primary complex crack network, then hydraulic fracturing is carried out, the micro cracks opened in the carbon dioxide fracturing stage are further expanded to form a supporting crack network, and the effect of volume fracturing is achieved; during hydraulic fracturing, main cracks can be formed at the tail ends of all radial wells, the oil drainage area is increased, and the production rate is improved.)
技术领域
本发明属于石油开发采油工程领域，涉及一种压裂改造技术方法，具体涉及一种径向井结合二氧化碳压裂的直井体积压裂方法及系统。
背景技术
体积压裂是指在水力压裂过程中，使天然裂缝不断扩张和脆性岩石产生剪切滑移，形成天然裂缝与人工裂缝相互交错的裂缝网络，从而增加改造体积，提高初始产量和最终采收率。体积压裂的成功施工对储层条件有着极为苛刻的要求，如脆性强、天然裂缝发育、地应力差小等，大多数储层难以达到体积压裂的施工标准，因此制约了该技术的推广应用。
在张劲(2016)所申请的发明专利“一种二氧化碳-减阻水复合压裂方法(CN201610216886.2)”中，设计了二氧化碳与水力压裂的复合方法及流程步骤，利用不同压裂液的性能实现扩大缝网规模提高油气产能的效果。在张劲(2016)所申请的专利“一种液化石油气-二氧化碳无水增能复合压裂方法(CN201610833769.0)”中，通过向地层中依次注入液化石油气-液态二氧化碳-液态二氧化碳携砂液-液化石油气实现对储层的有效改造，形成网状裂缝，扩大了井控面积，增加了地层能量。在曲占庆(2016)所申请的发明专利“一种多径向孔眼辅助压裂的布孔优化方法(CN201610875279.7)”中，以多径向井的最大波及面积为评价标准，对径向井的布井方案进行优化，意在形成多条主裂缝。在刘化普(2018)所申请的专利“一种径向钻孔体积压裂方法(CN201811183054.0)”中，基于径向井形成的干扰应力场，结合不同底层类型，对薄厚油藏进行径向井钻孔长度与方位设计，给出压裂工艺参数设计范围，形成复杂裂缝网络。
综上，由于体积压裂技术受限于苛刻的地层条件难以适用大部分储层，难以推广的原因，虽然目前技术已明确二氧化碳压裂造成复杂裂缝的有效性，但在直井体积压裂方法中，尚无将径向井与二氧化碳压裂相结合的复合技术。
发明内容
本发明的目的是提出一种径向井结合二氧化碳压裂的直井体积压裂方法及系统，解决现有直井体积压裂方法没有将径向井与二氧化碳压裂相结合的问题。
为了实现上述目的，本发明提供一种径向井结合二氧化碳压裂的直井体积压裂方法，包括：在直井的同一储层上钻取多个径向井；对所述径向井进行二氧化碳压裂；对进行二氧化碳压裂后的径向井进行水力压裂。
可选的，所述在直井的同一储层上钻取多个径向井包括：若所述储层的厚度小于所述预设厚度，在相同深度钻取一组径向井；若所述储层的厚度大于或等于预设厚度，在不同深度分别钻取多组径向井。
可选的，所述在相同深度钻取一组径向井包括：若所述储层为均质储层，在深度相同的地层，以直井井眼为中心进行均匀布井，钻取多个径向井；若所述储层为非均质储层，在深度相同的地层，以直井井眼为中心进行均匀布井；均匀布井后，在油含量大于或等于预设含量的方位，布设新的径向井，钻取多个径向井。
可选的，所述在直井的同一储层上钻取多个径向井还包括：若所述储层存在层理或隔层，在不同深度分别钻取多组径向井。
可选的，所述在不同深度分别钻取多组径向井包括：分别钻取每个深度的多个径向井。
可选的，所述对径向井进行二氧化碳压裂包括：通过泵将液态二氧化碳注入所述水平井筒。
可选的，所述对进行二氧化碳压裂后的径向井进行水力压裂包括：通过泵将水基压裂液注入所述直井。
可选的，所述均质储层中相邻两个径向井之间的井间夹角为 /n，其中n为径向井的数量。
第二方面，本发明还提出了一种径向井结合二氧化碳压裂的直井体积压裂系统，该系统包括：钻井装置，在直井的同一储层上钻取多个径向井；第一压裂装置，对所述径向井进行二氧化碳压裂；第二压裂装置，对进行二氧化碳压裂后的径向井进行水力压裂。
可选的，所述在直井的同一储层上钻取多个径向井包括：若所述储层的厚度小于所述预设厚度，在相同深度钻取一组径向井；若所述储层的厚度大于或等于预设厚度，在不同深度分别钻取多组径向井。
可选的，所述在相同深度钻取一组径向井包括：若所述储层为均质储层，在深度相同的地层，以直井井眼为中心进行均匀布井，钻取多个径向井；若所述储层为非均质储层，在深度相同的地层，以直井井眼为中心进行均匀布井；均匀布井后，在油含量大于或等于预设含量的方位，布设新的径向井，钻取多个径向井。
可选的，所述在直井的同一储层上钻取多个径向井还包括：若所述储层存在层理或隔层，在不同深度分别钻取多组径向井。
可选的，所述在不同深度分别钻取多组径向井包括：分别钻取每个深度的多个径向井。
本发明的有益效果在于：本发明的径向井结合二氧化碳压裂的直井体积压裂方法及系统，在直井的同一储层钻取多个径向井，压裂液在压裂时通过径向井井间干扰形成的径向井应力场实现对原始地应力的改变，形成的应力场场内应力复杂，利于形成复杂裂缝，进行二氧化碳压裂时，利用二氧化碳的易扩散、零界面张力、造成复杂裂缝等特性开启径向井应力场内的微裂隙，形成初步的复杂缝网，再进行水力压裂，进一步扩张、延伸二氧化碳压裂阶段开启的微裂隙，形成支撑缝网，达到体积压裂的效果，实现了直井中的径向井与二氧化碳压裂相结合；同时水力压裂时，会在各径向井末端形成主裂缝，多条主裂缝的形态进一步增大了泄油面积，提高开采率。
本发明具有其它的特性和优点，这些特性和优点从并入本文中的附图和随后的具体实施例中将是显而易见的，或者将在并入本文中的附图和随后的具体实施例中进行详细陈述，这些附图和具体实施例共同用于解释本发明的特定原理。
附图说明
通过结合附图对本发明示例性实施方式进行更详细的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本发明示例性实施方式中，相同的参考标号通常代表相同部件。
图1示出了根据本发明的一个实施例的一种径向井结合二氧化碳压裂的直井体积压裂方法的流程图。
图2示出了根据本发明的一个实施例的一种径向井结合二氧化碳压裂的直井体积压裂方法的直井钻取多个径向井的俯视图。
图3示出了根据本发明的一个实施例的一种径向井结合二氧化碳压裂的直井体积压裂方法的径向井应力场分布范围的拟合图形示意图。
图4示出了根据本发明的一个实施例的一种径向井结合二氧化碳压裂的直井体积压裂方法的不同深度多组径向井的剖视图。
图5示出了根据本发明的一个实施例的一种径向井结合二氧化碳压裂的直井体积压裂方法的不同深度径向井应力场分布示意。
图6示出了根据本发明的一个实施例的一种径向井结合二氧化碳压裂的直井体积压裂方法的相同深度径向井应力场分布示意。
图7示出了根据本发明的一个实施例的一种径向井结合二氧化碳压裂的直井体积压裂方法的形成的缝网示意图。
图8示出了根据本发明的一个实施例的一种径向井结合二氧化碳压裂的直井体积压裂系统的框图。
附图标记
1、直井；2、同一储层；3、径向井；4、径向井应力场；5、主裂缝；102、钻井装置；104、第一压裂装置；106、第二压裂装置。
具体实施方式
下面将更详细地描述本发明的优选实施方式。虽然以下描述了本发明的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本发明更加透彻和完整，并且能够将本发明的范围完整地传达给本领域的技术人员。
本发明提供一种径向井结合二氧化碳压裂的直井体积压裂方法，包括：在直井的同一储层上钻取多个径向井；对径向井进行二氧化碳压裂；对进行二氧化碳压裂后的径向井进行水力压裂。
具体的，液态二氧化碳具有补充近井地层压力、降低原油粘度、易进入微小裂隙、构造复杂裂缝等特性。储层岩石存在固有的非均质性缺陷，通常表现为微裂隙或力学薄弱带，可有效提高微裂隙内的净压力，实现近井带微裂隙的充分均匀开启乃至破裂，最终形成复杂程度高、与储层接触面积大的复杂微裂缝网络，该微裂缝网络可在后期的压裂作业中降低起裂压力、形成大规模缝网。
径向井是高导流通道，生产时可有效降低渗流阻力，降低近井压降。每个径向井眼在压裂液(压裂液可以为水、二氧化碳或其他别的压裂液)进行压裂时都会构成对应的径向井应力场，当两个径向井之间的距离很近时，两个径向井的应力场出现叠加，会出现井间干扰现象，干扰形成的径向井应力场实现对原始地应力的改变，形成的应力场场内应力复杂，利于形成复杂裂缝。在直井的同一储层上，以直井井眼为中心，在井壁上钻取多个水平方向的径向井，对多个径向井进行二氧化碳压裂时，利用二氧化碳的易扩散、零界面张力、造成复杂裂缝等特性开启径向井应力场内的微裂隙，形成初步的复杂缝网，二氧化碳压裂压裂后再进行水力压裂，进一步扩张、延伸二氧化碳压裂阶段开启的微裂隙，形成支撑缝网，实现体积压裂。
根据示例性的实施方式，径向井结合二氧化碳压裂的直井体积压裂方法，在直井的同一储层钻取多个径向井，压裂液在压裂时通过径向井井间干扰形成的径向井应力场实现对原始地应力的改变，形成的应力场场内应力复杂，利于形成复杂裂缝，进行二氧化碳压裂时，利用二氧化碳的易扩散、零界面张力、造成复杂裂缝等特性开启径向井应力场内的微裂隙，形成初步的复杂缝网，再进行水力压裂，进一步扩张、延伸二氧化碳压裂阶段开启的微裂隙，形成支撑缝网，达到体积压裂的效果，实现了径向井与二氧化碳压裂相结合；同时水力压裂时，会在各径向井末端形成主裂缝，多条主裂缝的形态进一步增大了泄油面积，提高开采率。
作为可选方案，在直井的同一储层上钻取多个径向井包括：若储层的厚度小于预设厚度，在相同深度钻取一组径向井；若储层的厚度大于或等于预设厚度，在不同深度分别钻取多组径向井。
具体的，根据储层的厚度，确定径向井的组数，当储层厚度小于预设厚度，也就是储层厚度较小时，在储层中只钻取同一深度的一组径向井；当储层厚度大于或等于预设厚度，也就是储层厚度较大时，可在垂向进行径向井加密。具体的，在储层内选取多个不同深度进行钻井，在每个深度都钻取一组径向井，进而钻取不同深度的多组径向井。
作为可选方案，在相同深度钻取一组径向井包括：若储层为均质储层，在深度相同的地层，以直井井眼为中心进行均匀布井，钻取多个径向井；若储层为非均质储层，在深度相同的地层，以直井井眼为中心进行均匀布井；均匀布井后，在油含量大于或等于预设含量的方位，布设新的径向井，钻取多个径向井。
在一个示例中，径向井在压裂时形成对应的径向井应力场，径向井应力场分布范围的拟合图形为椭圆形。
作为可选方案，均质储层中相邻两个径向井之间的井间夹角为 其中n为径向井的数量。
具体的，每个径向井眼在压裂时都会构成对应的径向井应力场，每个应力场可等效为一几何图形(如椭圆形)，简单的几何图形即可达到对单径向井应力场分布面积拟合的精度，并通过旋转的方式获取多径向井应力场的面积。使用椭圆形作为单径向井应力场范围的拟合图形，椭圆形长、短轴的变化可以表示不同的储层参数、裂缝参数。
假设钻取径向井的井数为n，多个径向井的应力场总面积为各径向井对应的椭圆形面积(S)之和减去重叠的面积(Sr)：
Se＝nS-(n-1)Sr
该公式即为已知储层性质、裂缝性质的条件下同平面多径向应力场总面积关于唯一变量径向井井间夹角的关系式，通过解析几何方法即可求得多径向井应力场最大面积下对应的最优化径向井夹角
根据上述理论，均质储层条件下平面径向井应进行均匀布井可达到最大多井应力场分布面积，利于最大效果的体积改造，因此，对均质储层进行均匀布井，也就是以直井井眼位中心，在直井的井壁上标记多个径向井眼的预留位置，多个预留位置之间的弧长相等，通过钻井工具在标记的预留位置处进行钻井，获取多个径向井。
若为非均质储层或需定向改造，则可在目标方向进行径向井加密。具体的，在储层为非均质储层时，先按均质储层进行均匀布井，也就是以直井井眼位中心，在直井的井壁上标记多个径向井眼的预留位置，多个预留位置之间的弧长相等，在标记均匀布井的预留位置后，在在油含量大于或等于预设含量的方位，标记新的多个径向井眼的预留位置，通过钻井工具在均匀布井标记的预留位置处和新的径向井的预留位置处都进行钻井，获取多个径向井。
作为可选方案，在直井的同一储层上钻取多个径向井还包括：若储层存在层理或隔层，在不同深度分别钻取多组径向井。
具体的，在层理、隔层发育的储层，可在垂向布置多径向井，也就是分别钻取不同深度的多组径向井，这样钻取的径向井所形成的缝网可有效突破层理、隔层对裂缝的阻挡效应，提高缝网的立体分布程度。
作为可选方案，在不同深度分别钻取多组径向井包括：分别钻取每个深度的多个径向井。
具体的，针对一个深度，钻取该深度下的一组径向井，然后再针对另一个深度，钻取该深度下的一组径向井，一直到所有深度都钻取对应深度下的一组径向井。
作为可选方案，对径向井进行二氧化碳压裂包括：通过泵将液态二氧化碳注入水平井筒。
具体的，高压液态二氧化碳注入径向井后，在径向井井间干扰下会形成应力分布极为复杂的径向井应力场，改变原始地应力的分布，同时二氧化碳自身具有扩散性好、表面张力为零等特性，极易进入微裂隙并将其开启，因此二氧化碳压裂阶段径向井应力场内会形成以微裂隙开启为主的复杂缝网。
作为可选方案，对径向井进行水力压裂包括：通过泵将水基压裂液注入水平井筒。
具体的，二氧化碳压裂后，再进行常规水力压裂，使二氧化碳压裂阶段开启的微裂隙进一步打开、扩展，在多径向井应力场范围内形成有效开启的缝网，达到体积压裂的效果；进一步水力压裂，会在径向井末端形成新的起裂点，并逐渐形成主裂缝，此时均质地层会形成多条主裂缝，有效增大泄油面积，提高开发效果。
作为可选方案，水基压裂液为携砂压裂液。
第二方面，本发明还提出了一种径向井结合二氧化碳压裂的直井体积压裂系统，该系统包括：钻井装置，在直井的同一储层上钻取多个径向井；第一压裂装置，对径向井进行二氧化碳压裂；第二压裂装置，对进行二氧化碳压裂后的径向井进行水力压裂。
具体的，液态二氧化碳具有补充近井地层压力、降低原油粘度、易进入微小裂隙、构造复杂裂缝等特性。储层岩石存在固有的非均质性缺陷，通常表现为微裂隙或力学薄弱带，可有效提高微裂隙内的净压力，实现近井带微裂隙的充分均匀开启乃至破裂，最终形成复杂程度高、与储层接触面积大的复杂微裂缝网络，该微裂缝网络可在后期的压裂作业中降低起裂压力、形成大规模缝网。
径向井是高导流通道，生产时可有效降低渗流阻力，降低近井压降。每个径向井眼在压裂液(压裂液可以为水、二氧化碳或其他别的压裂液)进行压裂时都会构成对应的径向井应力场，当两个径向井之间的距离很近时，两个径向井的应力场出现叠加，会出现井间干扰现象，干扰形成的径向井应力场实现对原始地应力的改变，形成的应力场场内应力复杂，利于形成复杂裂缝。通过钻井装置在在直井的同一储层上，以直井井眼为中心，在井壁上钻取多个水平方向的径向井，通过第一压裂装置对多个径向井进行二氧化碳压裂时，利用二氧化碳的易扩散、零界面张力、造成复杂裂缝等特性开启径向井应力场内的微裂隙，形成初步的复杂缝网，再通过第二压裂装置对二氧化碳压裂压裂后的径向井进行水力压裂，进一步扩张、延伸二氧化碳压裂阶段开启的微裂隙，形成支撑缝网，实现体积压裂。
根据示例性的实施方式，径向井结合二氧化碳压裂的直井体积压裂系统，通过钻井装置在直井的同一储层钻取多个径向井，压裂液在压裂时通过径向井井间干扰形成的径向井应力场实现对原始地应力的改变，形成的应力场场内应力复杂，利于形成复杂裂缝，通过第一压裂装置对径向井进行二氧化碳压裂，利用二氧化碳的易扩散、零界面张力、造成复杂裂缝等特性开启径向井应力场内的微裂隙，形成初步的复杂缝网，再进行水力压裂，进一步扩张、延伸二氧化碳压裂阶段开启的微裂隙，形成支撑缝网，达到体积压裂的效果，实现了径向井与二氧化碳压裂相结合；再通过第二压裂装置对径向井进行水力压裂时，会在各径向井末端形成主裂缝，多条主裂缝的形态进一步增大了泄油面积，提高开采率。
作为可选方案，在直井的同一储层上钻取多个径向井包括：若储层的厚度小于预设厚度，在相同深度钻取一组径向井；若储层的厚度大于或等于预设厚度，在不同深度分别钻取多组径向井。
具体的，根据储层的厚度，确定径向井的组数，当储层厚度小于预设厚度，也就是储层厚度较小时，在储层中只钻取同一深度的一组径向井；当储层厚度大于或等于预设厚度，也就是储层厚度较大时，可在垂向进行径向井加密。具体的，在储层内选取多个不同深度进行钻井，在每个深度都钻取一组径向井，进而钻取不同深度的多组径向井。
作为可选方案，在相同深度钻取一组径向井包括：若储层为均质储层，在深度相同的地层，以直井井眼为中心进行均匀布井，钻取多个径向井；若储层为非均质储层，在深度相同的地层，以直井井眼为中心进行均匀布井；均匀布井后，在油含量大于或等于预设含量的方位，布设新的径向井，钻取多个径向井。
在一个示例中，径向井在压裂时形成对应的径向井应力场，径向井应力场分布范围的拟合图形为椭圆形。
作为可选方案，均质储层中相邻两个径向井之间的井间夹角为 其中n为径向井的数量。
具体的，每个径向井眼在压裂时都会构成对应的径向井应力场，每个应力场可等效为一几何图形(如椭圆形)，简单的几何图形即可达到对单径向井应力场分布面积拟合的精度，并通过旋转的方式获取多径向井应力场的面积。使用椭圆形作为单径向井应力场范围的拟合图形，椭圆形长、短轴的变化可以表示不同的储层参数、裂缝参数。
假设钻取径向井的井数为n，多个径向井的应力场总面积为各径向井对应的椭圆形面积(S)之和减去重叠的面积(Sr)：
Se＝nS-(n-1)Sr
该公式即为已知储层性质、裂缝性质的条件下同平面多径向应力场总面积关于唯一变量径向井井间夹角的关系式，通过解析几何方法即可求得多径向井应力场最大面积下对应的最优化径向井夹角
根据上述理论，均质储层条件下平面径向井应进行均匀布井可达到最大多井应力场分布面积，利于最大效果的体积改造，因此，在均质储层进行均匀布井，也就是以直井井眼位中心，在直井的井壁上标记多个径向井眼的预留位置，多个预留位置之间的弧长相等，通过钻井工具在标记的预留位置处进行钻井，获取多个径向井。
若为非均质储层或需定向改造，则可在目标方向进行径向井加密。具体的，在储层为非均质储层时，先按均质储层进行均匀布井，也就是以直井井眼位中心，在直井的井壁上标记多个径向井眼的预留位置，多个预留位置之间的弧长相等，在标记均匀布井的预留位置后，在在油含量大于或等于预设含量的方位，标记新的多个径向井眼的预留位置，通过钻井工具在均匀布井标记的预留位置处和新的径向井的预留位置处都进行钻井，获取多个径向井。
作为可选方案，在直井的同一储层上钻取多个径向井还包括：若储层存在层理或隔层，在不同深度分别钻取多组径向井。
具体的，在层理、隔层发育的储层，可在垂向布置多径向井，也就是分别钻取不同深度的多组径向井，这样钻取的径向井所形成的缝网可有效突破层理、隔层对裂缝的阻挡效应，提高缝网的立体分布程度。
作为可选方案，在不同深度分别钻取多组径向井包括：分别钻取每个深度的多个径向井。
具体的，针对一个深度，钻取该深度下的一组径向井，然后再针对另一个深度，钻取该深度下的一组径向井，一直到所有深度都钻取对应深度下的一组径向井。
作为可选方案，对径向井进行二氧化碳压裂包括：通过泵将液态二氧化碳注入水平井筒。
具体的，高压液态二氧化碳注入径向井后，在径向井井间干扰下会形成应力分布极为复杂的径向井应力场，改变原始地应力的分布，同时二氧化碳自身具有扩散性好、表面张力为零等特性，极易进入微裂隙并将其开启，因此二氧化碳压裂阶段径向井应力场内会形成以微裂隙开启为主的复杂缝网。
作为可选方案，对径向井进行水力压裂包括：通过泵将水基压裂液注入水平井筒。
作为可选方案，水基压裂液为携砂压裂液。
具体的，二氧化碳压裂后，再进行常规水力压裂，使二氧化碳压裂阶段开启的微裂隙进一步打开、扩展，在多径向井应力场范围内形成有效开启的缝网，达到体积压裂的效果；进一步水力压裂，会在径向井末端形成新的起裂点，并逐渐形成主裂缝，此时均质地层会形成多条主裂缝，有效增大泄油面积，提高开发效果。
实施例一
图1示出了根据本发明的一个实施例的一种径向井结合二氧化碳压裂的直井体积压裂方法的流程图。图2示出了根据本发明的一个实施例的一种径向井结合二氧化碳压裂的直井体积压裂方法的直井钻取多个径向井的俯视图。图3示出了根据本发明的一个实施例的一种径向井结合二氧化碳压裂的直井体积压裂方法的径向井应力场分布范围的拟合图形示意图。图4示出了根据本发明的一个实施例的一种径向井结合二氧化碳压裂的直井体积压裂方法的不同深度多组径向井的剖视图。图5示出了根据本发明的一个实施例的一种径向井结合二氧化碳压裂的直井体积压裂方法的不同深度径向井应力场分布示意。图6示出了根据本发明的一个实施例的一种径向井结合二氧化碳压裂的直井体积压裂方法的相同深度径向井应力场分布示意。图7示出了根据本发明的一个实施例的一种径向井结合二氧化碳压裂的直井体积压裂方法的形成的缝网示意图。
结合图1、图2、图3、图4、图5、图6和图7所示，该径向井结合二氧化碳压裂的直井体积压裂方法，包括：
S102：在直井1的同一储层上钻取多个径向井3；
其中，在直井1的同一储层上钻取多个径向井3包括：若储层的厚度小于预设厚度，在相同深度钻取一组径向井；若储层的厚度大于或等于预设厚度，在不同深度分别钻取多组径向井3。
具体的，根据储层的厚度，确定径向井的组数，当储层厚度小于预设厚度，也就是储层厚度较小时，在储层中只钻取同一深度的一组径向井，如图2所示，相同深度的一组径向井的俯视图；当储层厚度大于或等于预设厚度，也就是储层厚度较大时，可在垂向进行径向井加密。具体的，在储层内选取多个不同深度进行钻井，在每个深度都钻取一组径向井，进而钻取不同深度的多组径向井，如图4所示，不同深度的多组径向井的剖视图，如图5所示，不同深度的径向井应力场分布示意图。
其中，在直井1的同一储层2上钻取多个径向井3还包括：若储层存在层理或隔层，在不同深度分别钻取多组径向井3。
具体的，在层理、隔层发育的储层，可在垂向布置多径向井，也就是分别钻取不同深度的多组径向井，这样钻取的径向井所形成的缝网可有效突破层理、隔层对裂缝的阻挡效应，提高缝网的立体分布程度。
其中，在相同深度钻取一组径向井3包括：若储层为均质储层，在深度相同的地层，以直井井眼为中心进行均匀布井，钻取多个径向井3；若储层为非均质储层，在深度相同的地层，以直井井眼为中心进行均匀布井；均匀布井后，在油含量大于或等于预设含量的方位，布设新的径向井，钻取多个径向井3。
均质储层条件下平面径向井应进行均匀布井可达到最大多井应力场分布面积，利于最大效果的体积改造，因此，对均质储层进行均匀布井，也就是以直井井眼位中心，在直井的井壁上标记多个径向井眼的预留位置，多个预留位置之间的弧长相等，通过钻井工具在标记的预留位置处进行钻井，获取多个径向井。
若为非均质储层或需定向改造，则可在目标方向进行径向井加密。具体的，在储层为非均质储层时，先按均质储层进行均匀布井，也就是以直井井眼位中心，在直井的井壁上标记多个径向井眼的预留位置，多个预留位置之间的弧长相等，在标记均匀布井的预留位置后，在在油含量大于或等于预设含量的方位，标记新的多个径向井眼的预留位置，通过钻井工具在均匀布井标记的预留位置处和新的径向井的预留位置处都进行钻井，获取多个径向井，如图6所示，相同深度的径向井应力场分布示意图。
其中，在不同深度分别钻取多组径向井包括：分别钻取每个深度的多个径向井。
具体的，针对一个深度，钻取该深度下的一组径向井，然后再针对另一个深度，钻取该深度下的一组径向井，一直到所有深度都钻取对应深度下的一组径向井。
其中，均质储层中相邻两个径向井之间的井间夹角为 其中n为径向井的数量。
S104：对径向井进行二氧化碳压裂；
其中，对径向井进行二氧化碳压裂包括：通过泵将液态二氧化碳注入水平井筒。
具体的，高压液态二氧化碳注入径向井后，在径向井井间干扰下会形成应力分布极为复杂的径向井应力场，改变原始地应力的分布，同时二氧化碳自身具有扩散性好、表面张力为零等特性，极易进入微裂隙并将其开启，因此二氧化碳压裂阶段径向井应力场内会形成以微裂隙开启为主的复杂缝网。
S106：对进行二氧化碳压裂后的径向井进行水力压裂。
其中，对进行二氧化碳压裂后径向井进行水力压裂包括：通过泵将水基压裂液注入水平井筒。
具体的，二氧化碳压裂后，再进行常规水力压裂，使二氧化碳压裂阶段开启的微裂隙进一步打开、扩展，在多径向井应力场范围内形成有效开启的缝网，达到体积压裂的效果；进一步水力压裂，会在径向井末端形成新的起裂点，并逐渐形成主裂缝5，此时均质地层会形成多条主裂缝，有效增大泄油面积，提高开发效果，如图7所示。
实施例二
图8示出了根据本发明的一个实施例的一种径向井结合二氧化碳压裂的直井体积压裂系统的框图。
如图8所示，该径向井结合二氧化碳压裂的直井体积压裂系统包括：
钻井装置102，在直井的同一储层上钻取多个径向井；
第一压裂装置104，对径向井进行二氧化碳压裂；
第二压裂装置106，对进行二氧化碳压裂后的径向井进行水力压裂。
其中，在直井的同一储层上钻取多个径向井包括：若储层的厚度小于预设厚度，在相同深度钻取一组径向井；若储层的厚度大于或等于预设厚度，在不同深度分别钻取多组径向井。
具体的，根据储层的厚度，确定径向井的组数，当储层厚度小于预设厚度，也就是储层厚度较小时，在储层中只钻取同一深度的一组径向井；当储层厚度大于或等于预设厚度，也就是储层厚度较大时，可在垂向进行径向井加密。具体的，在储层内选取多个不同深度进行钻井，在每个深度都钻取一组径向井，进而钻取不同深度的多组径向井。
其中，在直井的同一储层上钻取多个径向井还包括：若储层存在层理或隔层，在不同深度分别钻取多组径向井。
具体的，在层理、隔层发育的储层，可在垂向布置多径向井，也就是分别钻取不同深度的多组径向井，这样钻取的径向井所形成的缝网可有效突破层理、隔层对裂缝的阻挡效应，提高缝网的立体分布程度。
其中，在相同深度钻取一组径向井包括：若储层为均质储层，在深度相同的地层，以直井井眼为中心进行均匀布井，钻取多个径向井；若储层为非均质储层，在深度相同的地层，以直井井眼为中心进行均匀布井；均匀布井后，在油含量大于或等于预设含量的方位，布设新的径向井，钻取多个径向井。
均质储层条件下平面径向井应进行均匀布井可达到最大多井应力场分布面积，利于最大效果的体积改造，因此，对均质储层进行均匀布井，也就是以直井井眼位中心，在直井的井壁上标记多个径向井眼的预留位置，多个预留位置之间的弧长相等，通过钻井工具在标记的预留位置处进行钻井，获取多个径向井。
若为非均质储层或需定向改造，则可在目标方向进行径向井加密。具体的，在储层为非均质储层时，先按均质储层进行均匀布井，也就是以直井井眼位中心，在直井的井壁上标记多个径向井眼的预留位置，多个预留位置之间的弧长相等，在标记均匀布井的预留位置后，在在油含量大于或等于预设含量的方位，标记新的多个径向井眼的预留位置，通过钻井工具在均匀布井标记的预留位置处和新的径向井的预留位置处都进行钻井，获取多个径向井。
具体的，根据储层的厚度，确定径向井的组数，当储层厚度小于预设厚度，也就是储层厚度较小时，在储层中只钻取同一深度的一组径向井；当储层厚度大于或等于预设厚度，也就是储层厚度较大时，可在垂向进行径向井加密。具体的，在储层内选取多个不同深度进行钻井，在每个深度都钻取一组径向井，进而钻取不同深度的多组径向井。
其中，在不同深度分别钻取多组径向井包括：分别钻取每个深度的多个径向井。
具体的，针对一个深度，钻取该深度下的一组径向井，然后再针对另一个深度，钻取该深度下的一组径向井，一直到所有深度都钻取对应深度下的一组径向井。
其中，均质储层中相邻两个径向井之间的井间夹角为 其中n为径向井的数量。
其中，对径向井进行二氧化碳压裂包括：通过泵将液态二氧化碳注入水平井筒。
具体的，高压液态二氧化碳注入径向井后，在径向井井间干扰下会形成应力分布极为复杂的径向井应力场，改变原始地应力的分布，同时二氧化碳自身具有扩散性好、表面张力为零等特性，极易进入微裂隙并将其开启，因此二氧化碳压裂阶段径向井应力场内会形成以微裂隙开启为主的复杂缝网。
其中，对进行二氧化碳压裂后径向井进行水力压裂包括：通过泵将水基压裂液注入水平井筒。
具体的，二氧化碳压裂后，再进行常规水力压裂，使二氧化碳压裂阶段开启的微裂隙进一步打开、扩展，在多径向井应力场范围内形成有效开启的缝网，达到体积压裂的效果；进一步水力压裂，会在径向井末端形成新的起裂点，并逐渐形成主裂缝，此时均质地层会形成多条主裂缝，有效增大泄油面积，提高开发效果。
以上已经描述了本发明的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。