[00136619]致密油储层工厂化压裂缝网扩展机理及调控方法

随着常规油气资源的逐渐减少和枯竭,非常规油气的高效开发对于保障我国能源战略安全显得尤为重要。在非常规油气类型中,致密岩油气资源潜力最大,是今后油气勘探主要接替领域之一。致密油储层具有低孔、低渗、低压等特点,常规压裂技术仅靠单一压裂主缝很难达到工业产能,工厂化模式的储层体积压裂改造技术,延伸了传统的低渗下限,拓展了有效资源空间,并且大大减少了井场占地,采用标准化、流水线作业,多工序交叉作业和并行作业,大幅度提高了生产时效,降低了成本,已成为该类储层商业化开发的关键技术之一。美国致密砂岩气、页岩气,加拿大致密油气田,英国北海油田都采用了井工厂技术,我国中石油和中石化分别在松辽盆地北部高台子、扶余致密油层、营城组火山岩气藏、苏里格致密砂岩气藏、鄂尔多斯盆地大牛地气田和胜利油田盐227区块致密砂砾岩油藏,以及在四川及其周缘的建南、涪陵、彭水、丁山等页岩气区块展了探索性试验,取得了较好的应用效果。 非常规油气储层岩体,多发育天然裂缝、层理、节理等结构弱面。多尺度结构弱面、多井和多缝之间相互作用,导致裂缝的起裂特征和扩展规律更加复杂和难于控制,是典型的应力-渗流-损伤多场耦合作用的随机断裂问题。目前尚不能完全的认识和掌握缝网扩展机理和调控方法,工厂化压裂设计和施工仍然处于摸索和经验阶段。因此,深入研究拉链式、同步压裂等不同井工厂压裂模式、工艺措施和施工参数下的净压力分布特征,局部应力场干扰特征及压裂裂缝的非平面动态扩展特征,揭示工厂化压裂缝网形成的地质力学和物性条件、主控因素和控制机理,创建实现储层打碎的缝网改造调控方法,是解决工化厂压裂选井、选层和科学施工设计的前提和基础,将对加速我国非常规油气资源开发进程,具有重要的学术价值和工程意义。 本研究综合运用工程地质学、岩石力学、断裂力学、渗流力学和计算科学等多学科及其交叉前沿理论,深入研究拉链式、同步压裂等不同工厂化水力压裂模式、工艺措施和施工参数下的净压力分布特征,局部应力场干扰特征及压裂裂缝的非平面动态扩展特征,揭示致密油水力压裂缝网形成的地质力学物性条件、主控因素和控制机理,创建实现储层打碎的缝网改造调控方法,为致密油储层的高效开发奠定理论基础。本研究共发表论文3篇,授权发明专利1项。