基于离散元法的砾岩水力压裂裂缝扩展规律及主控因素

砾岩储层普遍具有低孔低渗、非均质性强等特点，地层起裂以及裂缝扩展难以控制，极大影响了砾岩储层的压裂改造效果。为了搞清砾岩储层水力压裂裂缝的形成机制，针对国内典型砾岩储层，采用数值模拟方法研究了砾岩储层裂缝的扩展规律及主要控制因素。结果表明：强度高、尺寸大的砾石对裂缝的阻碍作用较为明显，破裂压力随着砾石的强度和粒径的增大而增大；低胶结强度比有利于砾石对水力裂缝的“吸引”，进而形成曲折的裂缝延伸路径；水平应力差对裂缝延伸方向起主导作用，随着最小水平主应力的减小，地层起裂难度降低；通过随机森林对影响压裂缝扩展因素的重要程度进行分析，认为胶结强度比和水平应力差为影响压裂缝扩展的主要因素。研究成果为砾岩储层压裂的选层提供了理论依据。