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。

根据本发明的一种径向井结合二氧化碳压裂的水平井体积压裂方法，包括：在水平井筒中钻取多个径向井；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，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井距小于一定数值时，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，进行二氧化碳压裂时，再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，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水平井体积压裂方法，在水平井钻取多个径向井，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，实现了水平井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。

作为可选方案，在水平井筒中钻取多个径向井包括：若水平井为裸眼完井，在预设位置进行径向水力射流，钻取径向井；若水平井为套管完井，对预设位置的套管进行开窗，在套管开窗后的井壁上进行径向水力射流，钻取径向井。

具体的，水平井钻取结束后，若水平井为裸眼完井则可直接进行径向水力射流；若水平井为套管完井，则需先对预设的钻孔位置处对应的套管进行磨铣开窗工作，然后在套管开窗后的井壁上进行径向水力射流。

作为可选方案，在预设位置进行径向水力射流包括：通过连续油管将水力径向射流设备接入至预设位置，通过水力径向射流设备进行径向水力射流。

具体的，若水平井为裸眼完井，直接使用连续油管下接水力径向射流设备进入水平井筒的预设位置，进行径向水力射流。若水平井为套管完井，则需先对预设的钻孔位置处对应的套管进行磨铣开窗工作，然后使用连续油管下接水力径向射流设备进入水平井筒的预设位置，在套管开窗后的井壁上进行径向水力射流。完成第一个径向孔眼的钻取后，按设计上提连续油管依次进行后续的径向井眼的钻取。完成本段全部径向井眼的钻取后，更换压裂管柱进行本段的压裂，压后下入桥塞，进行下一段径向井眼的钻取。

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。

作为可选方案，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，多个径向井之间的井距范围为0.5b<L<b，其中，L为井距，b为径向井应力场分布范围的拟合图形的短轴长度。

具体的，每个应力场可等效为一个几何图形，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。使用椭圆形作为单径向井应力场分布范围的拟合图形，椭圆形长轴长度为a、短轴长度为b的变化可以表示不同的储层参数、裂缝参数。a、b的数值需通过实验或数值模拟进行确定。

在水平井段多径向井的布井方案主要受径向井井间距离L控制。当井间距L>b时，两径向井的应力场互相不存在重叠、干扰；当井间距L<b时，两径向井的应力场出现叠加，会出现井间干扰现象。径向井的井间干扰现象会造成井间区域形成复杂应力场，使之具备形成复杂裂缝的条件，形成体积压裂的效果。因此，径向井布井时，井间距应小于应力场分布范围拟合图像的短轴长度，即L<b，同时也不宜过小，造成成本过高，因此综合考虑0.5b<L<b。

根据示例性的实施方式，径向井结合二氧化碳压裂的水平井体积压裂方法通过合理设计径向井之间的井距，即优化布井方案，形成可形成互相应力干扰的径向井应力场分，应力场内形成复杂缝网，达到体积压裂的效果。

第二方面，根据本发明的一种径向井结合二氧化碳压裂的水平井体积压裂系统，该系统包括：钻井装置，在水平井筒中钻取多个径向井；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，通过钻井装置在水平井筒中钻取多个径向井，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井距小于一定数值时，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，通过第一压裂装置进行二氧化碳压裂时，再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水平井体积压裂系统，在水平井钻取多个径向井，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，实现了水平井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。

作为可选方案，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；多个径向井之间的井距范围为0.5b<L<b，其中，L为井距，b为径向井应力场分布范围的拟合图形的短轴长度。

作为可选方案，在水平井筒中钻取多个径向井包括：若水平井为裸眼完井，在预设位置进行径向水力射流，钻取径向井；若水平井为套管完井，对预设位置的套管进行开窗，在套管开窗后的井壁上进行径向水力射流，钻取径向井。

具体的，每个应力场可等效为一个几何图形，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。使用椭圆形作为单径向井应力场分布范围的拟合图形，椭圆形长轴长度为a、短轴长度为b的变化可以表示不同的储层参数、裂缝参数。a、b的数值需通过实验或数值模拟进行确定。

在水平井段多径向井的布井方案主要受径向井井间距离L控制。当井间距L>b时，两径向井的应力场互相不存在重叠、干扰；当井间距L<b时，两径向井的应力场出现叠加，会出现井间干扰现象。径向井的井间干扰现象会造成井间区域形成复杂应力场，使之具备形成复杂裂缝的条件，形成体积压裂的效果。因此，径向井布井时，井间距应小于应力场分布范围拟合图像的短轴长度，即L<b，同时也不宜过小，造成成本过高，因此综合考虑0.5b<L<b。

根据示例性的实施方式，径向井结合二氧化碳压裂的水平井体积压裂系统通过合理设计径向井之间的井距，即优化布井方案，形成可形成互相应力干扰的径向井应力场分，应力场内形成复杂缝网，达到体积压裂的效果。

作为可选方案，钻井装置为水力径向射流设备，在预设位置进行径向水力射流包括：通过连续油管将水力径向射流设备接入至预设位置，通过水力径向射流设备进行径向水力射流。

具体的，钻井装置为水力径向射流设备，第一压裂装置和第二压裂装置均为泵。若水平井为裸眼完井，直接使用连续油管下接水力径向射流设备进入水平井筒的预设位置，进行径向水力射流。若水平井为套管完井，则需先对预设的钻孔位置处对应的套管进行磨铣开窗工作，然后使用连续油管下接水力径向射流设备进入水平井筒的预设位置，在套管开窗后的井壁上进行径向水力射流。完成第一个径向孔眼的钻取后，按设计上提连续油管依次进行后续的径向井眼的钻取。完成本段全部径向井眼的钻取后，更换压裂管柱进行本段的压裂，压后下入桥塞，进行下一段径向井眼的钻取。

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水平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水平井体积压裂方法的水平井筒钻取多个径向井的剖视图。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水平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水平井筒多个径向井应力场分布示意图。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水平井体积压裂方法的二氧化碳压裂后形成的径向井应力场及场内复杂裂缝示意图。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水平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和图6所示，该径向井结合二氧化碳压裂的水平井体积压裂方法，包括：

S102：在水平井筒中钻取多个径向井；

其中，在水平井筒中钻取多个径向井包括：若水平井为裸眼完井，在预设位置进行径向水力射流，钻取径向井；若水平井为套管完井，对预设位置的套管进行开窗，在套管开窗后的井壁上进行径向水力射流，钻取径向井。

其中，在预设位置进行径向水力射流包括：通过连续油管将水力径向射流设备接入至预设位置，通过水力径向射流设备进行径向水力射流。

具体的，水平井钻取结束后，若水平井为裸眼完井则可直接进行径向水力射流；若水平井为套管完井，则需先对预设的钻孔位置处对应的套管进行磨铣开窗工作，然后在套管开窗后的井壁上进行径向水力射流。

具体的，使用连续油管下接水力径向射流设备进入水平井筒的预设位置，进行径向水力射流。完成第一个径向孔眼的钻取后，按设计上提连续油管依次进行后续的径向井眼的钻取。完成本段全部径向井眼的钻取后，更换压裂管柱进行本段的压裂，压后下入桥塞，进行下一段径向井眼的钻取。

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，如图5所示。

S106：对进行二氧化碳压裂后的径向井进行水力压裂。

其中，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。

其中，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，如图6所示。

其中，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。

其中，多个径向井之间的井距范围为0.5b<L<b，其中，L为井距，b为径向井应力场分布范围的拟合图形的短轴长度。

具体的，每个应力场可等效为一个几何图形，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。使用椭圆形作为单径向井应力场分布范围的拟合图形，如图3所示，椭圆形长轴长度为a、短轴长度为b的变化可以表示不同的储层参数、裂缝参数。a、b的数值需通过实验或数值模拟进行确定。

在水平井段多径向井的布井方案主要受径向井井间距离L控制。当井间距L>b时，两径向井的应力场互相不存在重叠、干扰；当井间距L<b时，两径向井的应力场出现叠加，会出现井间干扰现象，如图4所示。径向井的井间干扰现象会造成井间区域形成复杂应力场，使之具备形成复杂裂缝的条件，形成体积压裂的效果。因此，径向井布井时，井间距应小于应力场分布范围拟合图像的短轴长度，即L<b，同时也不宜过小，造成成本过高，因此综合考虑0.5b<L<b。

实施例二

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水平井体积压裂系统的框图。

如图7所示，该径向井结合二氧化碳压裂的水平井体积压裂系统包括：

钻井装置102，在水平井筒中钻取多个径向井；

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，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；多个径向井之间的井距范围为0.5b<L<b，其中，L为井距，b为径向井应力场分布范围的拟合图形的短轴长度。

其中，在水平井筒中钻取多个径向井包括：若水平井为裸眼完井，在预设位置进行径向水力射流，钻取径向井；若水平井为套管完井，对预设位置的套管进行开窗，在套管开窗后的井壁上进行径向水力射流，钻取径向井。

其中，钻井装置102为水力径向射流设备，在预设位置进行径向水力射流包括：通过连续油管将水力径向射流设备接入至预设位置，通过水力径向射流设备进行径向水力射流。

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。