三维空间中非连续面对水力压裂影响的试验研究

摘要：

油气储层常发育断层、天然裂缝、节理等非连续面,其产状、地应力状态对水力裂缝扩展路径会产生重要影响.尤其是在致密油气藏、页岩油气藏等储层中,其天然裂缝影响着水力压裂后的裂缝网络.利用真三轴水力压裂试验设备,模拟了水力裂缝在具有不同产状非连续面的人造岩体中的扩展行为,并分析了泵压曲线的特征.试验结果表明:水平主应力差存在临界值(5～7 MPa),小于该临界值,水力裂缝不可能穿透非连续面;非连续面走向角和地应力差异系数越大,水力裂缝越容易穿透非连续面;非连续面倾角跟水力裂缝的扩展行为没有明显的关系;穿透试验中的泵压曲线跟没穿透试验中的泵压曲线差别明显;压裂曲线峰值泵压均随水力裂缝中点到储层中非连续面的最短距离(简记为DNF)增大而递减.与非连续面的倾角相比,走向角是影响水力裂缝穿透行为的关键因素;准确预测油藏中水力裂缝扩展路径,有必要准确获取非连续面产状和三向地应力场;根据泵压曲线的特征,可判断水力裂缝是否穿透非连续面和定性的判断DNF,为油田现场评价水力压裂效果提供参考.

关键词：水力压裂、非连续面、地应力、裂缝扩展

所属期刊栏目：37

分类号：TU41(土力学、地基基础工程)

资助基金：国家自然科学基金重点项目51234006;油气重大专项项目2011ZX05009-005

在线出版日期：2015-05-26（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：559-563