泌阳凹陷陆相页岩复杂裂缝起裂及扩展研究.pdf

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畇泌阳凹陷陆相页岩复杂裂缝起裂及扩展研究ā辴‰ǎ築緀邢德钢，崔连可，王树森，蒋尔梁，余小燕，杨琪伽觚萾緂瑚文章编号：——一前人研究认为“～，泌阳凹陷作为南襄盆地的一个次级构造单元，在古近系核桃园组沉积时期发育了一套富含有机质的湖相页岩。该页岩具有分布范围广、单层厚度大、有机碳含量较高、有机质类型好、热演化程度适中、储集空间发育、储集性能较好、脆性矿物含量高、可压性好、含油特征明显等特征，具备较好的陆相页岩油形成条件。泌阳凹陷陆相页岩油储层脆性矿物含量高、微裂缝十分发育、孔隙发育各向异性好，具备较好的可压性。压裂后易形成网状复杂裂缝体系，有利于页岩油的渗流与高产伽；但泌阳凹陷已部署的几口页岩油井均存在高产期短、稳产油量低的问题，严重制约了该地区／，第一作者简介：邢德钢，男，高级工程师，现从事采油工艺技术研究与管理工作。猰．．基金项目：国家科技重大专项“中国典型盆地陆相页岩油勘探开发选区与目标评价”年石油地质与工程第卷第泄幽嫌吞锓止臼凸こ碳际跹芯吭海幽夏涎摘要：泌阳凹陷陆相页岩油具备较好的形成条件，进行水力压裂改造的可行性较好，但泌阳凹陷已部署的几口页岩油井均存在高产期短、稳产油量低的问题。通过大型真三轴水力压裂物理模拟实验系统，开展泌阳凹陷陆相页岩油储层水力压裂裂缝起裂及扩展的机理研究，结果表明，泌阳凹陷陆相页岩压裂时为了形成复杂裂缝，水平应力差异系数不应大于。当井筒与层理面呈。夹角时。更有利于形成复杂裂缝：当压裂液排量为／换算实际排量为．／时比较容易形成复杂裂缝。在此基础上，通过可视裂缝模拟系统优化了具体的压裂施工参数，对下一步泌阳凹陷陆相页岩压裂改造具有一定的借鉴意义。关键词：泌阳凹陷：陆相页岩油；复杂裂缝：水力压裂：水平应力中图分类号：文献标识码：鷊，百蒓，琋锄謌，珻蠖諸Ⅱ．籬；辍緎收稿日期：一—；修订日期：——。，，，．痶甌猻鴐Ⅳ甌畐。粀．瑃穑產籧籧，琘，．
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实验模型及方法笛榻峁胺治水力压裂模拟实验，结合泌阳凹陷陆相页岩地质因素和水力压裂施工中复杂裂缝起裂及扩展的工程因素开展相关研究，明确影响裂缝起裂及扩展的主要影响因素；并结合以往压裂施工确定合理的压裂施工参数，优化支撑剂在裂缝中的铺置，提高裂缝导流能力，延长页岩油井稳产期，对下一步泌阳凹陷陆相页岩压裂改造具有一定的借鉴意义。影响裂缝起裂与裂缝扩展的因素众多，主要有岩石力学参数、施工参数、压裂液性能和储层性能。结合泌阳凹陷陆相页岩油储层的地质特征和压裂研，本文主要从水平应力差异系数、层理发育和压裂液排量等三个方面开展泌阳凹陷陆相页岩复杂裂缝起裂及扩展研究。室内水力压裂模拟实验是通过大型真三轴水力压裂物理模拟实验系统””，直径、模拟套管内径、射孔孑．对储层进行压裂模拟，观察裂缝起裂的方位、裂缝的延伸数量和裂缝的形态，研究水力压裂裂缝起裂延伸的机理，岩样结构如图尽利用带螺纹的不锈钢管模拟井筒，在砂浆制作选用不同配比的砂浆进行分层浇筑，浇筑时控制一浆过度侵人下层砂浆，影响实验结果。将垂直度控制在一定范围内的岩样放人实验腔内，对岩样同步施加三向应力至实验条件设定值，确保岩样受力均匀；待围压达到实验要求后，保持压力状态不变，注人压裂液模拟压裂过程，观察压力变化。实验完毕后将岩样取出，观察压裂后岩样的裂缝形态。个方向起裂，延伸过程中产生多条分支裂缝，扩展路径曲折，裂缝形态