文章目录

致密砂岩储层水力压裂数值模拟研究

李扬

中国石油大学（北京）

摘要：致密砂岩储层通常具有孔隙度小、渗透率低的特征,水平井分段压裂技术在实现这类非常规储层的经济开采中扮演了非常重要的角色。为提高施工效率,现场压裂作业通常会在一个分段的多个位置进行射孔,期望能同时形成多条水力裂缝。然而,施工后产能往往达不到预期的效果:一方面是由于裂缝之间的应力干扰效应以及储层岩石的非均质性,多条裂缝往往难以同步均匀的向前扩展进而形成大小相对接近的裂缝,那些没能成功扩展出裂缝的射孔簇在后期生产过程则不会产出流体而成为无效射孔簇;另一方面则可能是水力压裂作业时没能形成大规模、复杂的裂缝网络,而裂缝网络的复杂度通常取决于水力裂缝和天然裂缝相交后的扩展行为。为提高压裂改造的效果,本文对多条裂缝同步扩展的机理以及水力裂缝和天然裂缝相互作用行为进行了研究。首先,本文基于有限元方法发展了一个三维平行多平面水力裂缝扩展模型,可以考虑射孔压降、缝间应力干扰及缝间压裂液自动分配。应用该模型对单个压裂段内多条水力裂缝的扩展过程进行了模拟计算,结果表明,通过提高射孔压降可促使多条裂缝均匀扩展,提高裂缝总面积。此外,采用非均匀射孔或提高施工排量也能起到同样的效果,而压裂液黏度的影响则相对较小。然后... 更多

关键词：

致密砂岩储层改造; 水力压裂; 天然裂缝; 数值模拟; 粘聚力模型;