层理发育的页岩气储集层压裂裂缝扩展模拟

周彤; 王海波; 李凤霞; 李远照; 邹雨时; 张驰

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层理发育的页岩气储集层压裂裂缝扩展模拟

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以涪陵页岩气田焦石坝背斜主体区为研究对象,通过室内岩石力学实验和直剪实验明确了层理发育的岩石力学各向异性特征及其参数;结合室内实验评价结果,基于离散元方法建立了考虑力学各向异性、层理弱面和纵向应力差异的目标储集层三维压裂裂缝扩展模型,分析了不同层理弱面发育密度、层理强度以及压裂工程参数(射孔簇数、排量和压裂液黏度)条件下的水力裂缝展布规律.研究表明:综合考虑层理弱面和纵向应力差异的影响,研究区3～4 MPa的隔层应力差异将缝高控制在应力遮挡层内,缝高低于40 m;若不考虑层理弱面影响,缝高扩展预测结果明显较高.高密度层理缝的开启增加了水力裂缝复杂性,但显著限制了水力裂缝缝高的延伸.通过降低簇数、提高排量、增加前置液阶段高黏度压裂液用量及比例,可以减少层理弱面与纵向应力差异对缝高扩展的限制,促使裂缝纵向延伸.利用裂缝扩展模型对涪陵页岩气田焦页A井压裂施工段进行模拟,模拟结果与微地震裂缝监测结果相符.

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来源
《石油勘探与开发》 |2020年第5期|1039-1051|共13页
作者
周彤; 王海波; 李凤霞; 李远照; 邹雨时; 张驰;
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作者单位

中国石化石油勘探开发研究院北京100083;

中国石化石油勘探开发研究院北京100083;

中国石化石油勘探开发研究院北京100083;

中石化重庆涪陵页岩气勘探开发有限公司重庆408014;

中国石油大学(北京) 北京102249;

中石化重庆涪陵页岩气勘探开发有限公司重庆408014;

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原文格式 PDF
正文语种 chi
中图分类裂缝性气田开发与开采;
关键词
页岩; 层理; 水力压裂; 裂缝扩展规律; 纵向应力差异; 焦石坝背斜; 页岩气储集层;

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