地应力约束下米级油页岩高温蒸汽压裂与渗流-传热特征
王磊1
张睿1
赵阳升2
杨栋1
孟巧荣3
张红鸽4
康志勤1
1.太原理工大学原位改性采矿教育部重点实验室,山西太原 0300242.太原理工大学原位改性采矿教育部重点实验室,山西太原 030024;太原理工大学矿业工程学院,山西太原 0300243.太原理工大学矿业工程学院,山西太原 0300244.太原理工大学安全与应急管理工程学院,山西晋中 030600
摘要：为了探明高温蒸汽原位压裂油页岩的过程与机理,评价高温蒸汽沿着压裂裂缝热解矿层过程中温压时空演变规律,以大尺寸(米级)油页岩作为研究对象,采用实验室物理模拟的方法研究了在地应力约束下油页岩储层在高温蒸汽持续作用下表现的宏观压裂-渗流-传热特性.试验结果显示:高温蒸汽压裂需要克服地层应力和热应力叠加的约束作用,起裂压力值高,可达地应力的2倍;油页岩顶底板致密低渗,可以对压裂矿层起到较好的保温和隔热作用,热解区域完全靠蒸汽的流动规律控制;高温蒸汽沿着压裂裂缝热解矿层过程中,蒸汽压力(最大0.97 MPa)要远低于地层应力(3.82 MPa),当蒸汽沟通注热井和生产井时,二者的压力表现出协同一致的变化特征.在低地应力油页岩原位注热开采过程中,可以采用高温蒸汽压裂技术,压裂后矿层渗流通道良好,在矿层中注入较低压力的蒸汽便可实现大范围热解,通过注热井和生产井的轮换和调控,可以快速控制热解区域的走向.
关键词：油页岩蒸汽压裂渗流传热热破裂
分类号：TD803(矿山开采)
资助基金：国家自然科学基金(52104144)国家自然科学基金(51974191)国家重点研发计划(2019YFA0705501)山西省基础研究项目(20210302124136)
论文发表日期：2024-01-30
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：11( 68-78 )
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