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四川盆地东北缘强应力大倾角页岩储层水力压裂裂缝形态

2016-09-14张士诚邹雨时郑永华中国石油大学石油工程学院北京049斯伦贝谢中渝页岩气技术服务重庆有限公司重庆400043

新疆石油地质 2016年3期

周 彤,张士诚,邹雨时,李 宁,郑永华(.中国石油大学石油工程学院,北京049;.斯伦贝谢中渝页岩气技术服务(重庆)有限公司,重庆400043)

四川盆地东北缘强应力大倾角页岩储层水力压裂裂缝形态

周彤1,张士诚1,邹雨时1,李宁1,郑永华2
(1.中国石油大学石油工程学院,北京102249;2.斯伦贝谢中渝页岩气技术服务(重庆)有限公司,重庆400043)

四川盆地东北缘山区页岩储层构造应力强,地层倾角大,层理和天然裂缝高度发育,储层改造中水力压裂裂缝展布的不确定性十分明显。基于有限元和离散元混合方法,引入横观各向同性本构关系表征层状页岩,建立了三维复杂裂缝扩展模型。应用此模型分析了地应力差、压裂液黏度、注入速率、天然裂缝等因素对压裂后裂缝的影响。模拟结果表明:垂向应力与最小水平主应力差越高,越有利于垂直裂缝的产生,当应力差为5 MPa时,适当提高压裂液黏度和注入速率,有利于降低层理对裂缝扩展的限制,增加垂直裂缝比例,提高储层垂向改造效果;页岩中无优势走向天然裂缝越发育,强应力差条件下产生的剪切破裂裂缝数量也越多。

四川盆地;东北缘;页岩气;大倾角;强构造应力;水力压裂;裂缝形态;数值模拟

页岩储层中存在大量的天然裂缝和低最大与最小水平主应力差,是水力压裂形成复杂裂缝网络的重要条件[1-4]。与北美页岩储层相比,四川盆地东北缘山区Y井页岩储层压裂施工面临的挑战主要在于:①目的层埋深浅且高陡,地层倾角大于45°,倾斜层理影响下的水力压裂裂缝形态具有不确定性;……

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