陆相页岩储层水平井无限级压裂工艺优化 |
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引用本文: | 汤继周,张卓,张丰收,李玉伟,刘堂晏.陆相页岩储层水平井无限级压裂工艺优化[J].岩石力学与工程学报,2023(9):2096-2108. |
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作者姓名: | 汤继周 张卓 张丰收 李玉伟 刘堂晏 |
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作者单位: | 1. 同济大学海洋与地球科学学院;2. 同济大学海洋地质国家重点实验室;3. 同济大学土木工程学院;4. 辽宁大学环境学院;5. 东北石油大学非常规油气研究院 |
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基金项目: | 国家自然科学基金青年基金项目(52104029); |
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摘 要: | 相较于传统压裂工艺,新型无限级滑套压裂技术在非常规储层改造上已被证实具有诸多优势,包括层级改造均匀和级数不受限制。然而,基于此压裂工艺的裂缝扩展和诱导应力分布的主控因素仍未厘清。为此,以陆相页岩储层为例,基于离散格子法建立多裂缝扩展模型。通过对比射孔压裂与无限级压裂在不同页岩岩性、层理参数、压裂施工参数下的裂缝形态,针对无限级压裂的裂缝扩展规律展开定性与定量分析。结果表明,复杂岩性、发育的层理弱面以及应力阴影效应是造成射孔分段压裂各级裂缝扩展不均的主要原因。相较之下,无限级压裂不仅能克服陆相页岩储层的层理缝影响,还能形成更多有效裂缝、更均匀的单簇裂缝改造体积。此工艺的改造效果受储层岩性、分簇设计、施工排量及起始簇几何尺寸影响。当簇间距过大、排量过高、起始簇半径过大时,无限级压裂的改造效果变差。2种压裂工艺所产生的沿井筒方向诱导应力场分布也不同,无限级压裂形成的裂缝诱导应力场会叠加进而影响后续压裂作业。研究成果可为我国陆相页岩储层压裂工艺优化提供理论支撑与技术指导。
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关 键 词: | 岩石力学 陆相页岩 层理弱面 压裂工艺 离散格子方法 诱导应力 |
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