致密砾岩水力裂缝扩展大型矿场实验

• Published in: 深圳大学学报（理工版） Vol. 41; no. 2; pp. 173 - 182
• Main Authors: 张景臣, 石善志, 郭晓东, 吕振虎, 张兆鹏, 董景锋
• Format: Journal Article
• Language: Chinese
• Published: 中国石油大学(北京)非常规油气科学技术研究院,北京 102249%中国石油新疆油田分公司工程技术研究院,新疆克拉玛依 834000%中国石油大学(北京)石油工程学院,北京 102249 01.03.2024; 新疆泰齐石油科技有限公司,新疆克拉玛依 834000%中国石油大学(北京)石油工程学院,北京 102249
• Subjects: 油田开发; 致密砾岩; 裂缝形态; dense conglomerate; 水力压裂; 限流压裂; hydraulic fracturing; 裂缝扩展; oil field development; 矿场实验; fracture expansion; flow-restricted fracturing; mining site experiment; fracture morphology
• ISSN: 1000-2618
• DOI: 10.3724/SP.J.1249.2024.02173

TE348; 砾岩储层由于砾石的存在而具有极强的非均质性,砾岩压裂成缝机理复杂.受限于岩样尺寸和实验条件,室内压裂物理模拟受砾石尺寸效应影响显著,裂缝扩展时间尺度小.为真实记录裂缝动态扩展过程,反映现场实际工况条件下的压后裂缝宏观整体形态,搭建一套超大尺寸(2.0 m×2.0 m×1.0 m)真三轴水力压裂矿场实验平台,通过万吨级应力加载装置、真实管汇和压裂泵车,实现现场真实工况条件下的砾岩水力压裂模拟.基于该平台,分析了水平应力差、压裂液黏度和单孔进液速率对砾岩压裂裂缝动态扩展过程和压后裂缝宏观整体形态的影响规律.实验结果表明,砾岩压裂趋于在井筒处形成"纵向缝+横切缝"的复杂多裂缝形态,远离井筒后,横切主缝扩展优势逐步显现,局部遇砾形成分支缝;12 MPa高水平应力差条件下,压后近井区域形成多缝竞争扩展的复杂裂缝带,横切主缝向远端延伸优势减弱;压裂液黏度低于50 mPa?s时,压后横切主缝扩展优势显著,当压裂液黏度高于50 mPa?s时,近井区域形成复杂多裂缝形态;单孔进液速率超过0.3 m3/min后,井筒处趋于形成多条纵向缝,易导致段间压窜.研究成果有助于深化认识砾岩储层压裂裂缝真实形态,为砾岩水力压裂方案设计提供理论指导.