水力压裂分段射孔簇多裂缝空间偏转模拟研究
王永亮1
刘娜娜2
王昊2
1.中国矿业大学(北京)力学与建筑工程学院,北京 100083;中国矿业大学(北京)煤炭资源与安全开采国家重点实验室,北京 1000832.中国矿业大学(北京)力学与建筑工程学院,北京 100083
摘要：深部致密油气储层水力压裂工程形成复杂缝网形态是影响油气采收率的关键因素,需要准确评估和优化压裂裂缝扩展行为.水平井多射孔簇分段压裂涉及储层和孔隙-裂隙内流体之间的热扩散、流体流动与岩体基质变形,热扩散效应和多物理场耦合作用是深部致密岩体压裂的典型特征;同时,压裂缝网扩展与裂缝间的扰动作用有关,压裂工艺中的射孔簇间距、起裂顺序等造成平行裂缝发生不同程度的非稳定扩展.理解多物理场耦合、裂缝间扰动等内外因素的影响机制,对有效评估压裂缝网具有重要意义.综合考虑深部储层的热-流-固耦合效应,研究水力压裂缝网三维扩展之间的应力阴影效应和多裂缝扰动偏转行为.研究建立水平井分段压裂的工程尺度三维数值模型,利用典型工况计算分析了压裂裂缝三维扩展的热扩散效应影响、不同射孔簇间距以及不同压裂方案(顺序、同步、交替压裂)下裂缝网络的扩展扰动行为.结果表明:深部致密油气储层压裂裂缝扩展引起的应力扰动区域在多裂缝中存在叠加、覆盖行为,形成应力阴影效应、造成裂缝空间偏转;水平井多射孔簇间距的减小,将增大应力阴影区,加剧裂缝间相互干扰;相比多射孔簇顺序压裂,同步压裂将增大应力阴影区,交替压裂可减小应力阴影区,交替压裂成为缓解压裂缝网三维扩展扰动、优化空间缝网形态的有效方案;深部致密油气储层岩体裂缝内的压裂液与岩体基质进行热交换,各压裂方案下的裂缝扩展面积、体积均有提升,表明热效应对裂缝扩展有促进作用,成为影响压裂裂缝扩展的重要因素.
关键词：三维压裂裂缝多裂缝扰动偏转应力阴影效应热-流-固耦合有限元-离散元模型
分类号：TE357(油气田开发与开采)
资助基金：北京市自然科学基金资助项目(L212016)中国石油科技创新基金资助项目(2022DQ02-0204)中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(2023JCCXLJ04)
论文发表日期：2023-09-25
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：10( 160-169 )
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