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《水力壓裂多裂縫產(chǎn)生機理及影響因素.pdf》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、第13卷第5期特種油氣藏Vol.13No.52006年10月SpecialOilandGasReservoirsOct.2006文章編號:1006-6535(2006)05-0019-03水力壓裂多裂縫產(chǎn)生機理及影響因素1234杜成良,姬長生,羅天雨,陳志軍(1.中油華北油田分公司,河北任丘062552;2.中石化西南分公司,四川德陽618000;3.西南石油大學,四川成都610500;4.中油遼河油田公司,遼寧盤錦124010)摘要:在對某些復雜地層進行水力壓裂施工時,常會遇到異常高壓及脫砂現(xiàn)象,有時還會導致施工的
2、失敗,而多裂縫是產(chǎn)生這些現(xiàn)象的主要原因。本文從水力壓裂的原理出發(fā),采用機理剖析的方法,分析了導致多裂縫產(chǎn)生的主要因素。分析認為,多裂縫的格局取決于小裂縫能否順利連接,地應力狀況對裂縫的連接與起裂方位有重大影響;天然裂縫的發(fā)育程度是決定多裂縫起裂的重要因素;地層的傾斜與井眼斜度、起裂方位、射孔等對裂縫的連接起支配作用。搞清多裂縫的產(chǎn)生機理對水力壓裂過程中預防多裂縫的產(chǎn)生有著重要的意義。關鍵詞:多裂縫;影響因素;水力壓裂;地應力;天然裂縫;射孔;微環(huán)面中圖分類號:TE357.1文獻標識碼:A同時延伸。在隨后的壓裂過程中,
3、由于個別裂縫的前言裂縫縫口寬度、曲折度等原因,可能造成砂堵;或者自20世紀80年代以來,隨著需要改造儲層的由于加砂工藝原因發(fā)生砂堵,最終在地層中延伸的復雜性增加,人們認識到用單一平面裂縫理論已無可能只有少數(shù)幾個大裂縫。因此,裂縫起裂過程是[1]法在理論上圓滿解釋一些施工參數(shù)和施工情況;多個小裂縫向少數(shù)大裂縫的發(fā)展過程。多種檢測手段證明地下存在多條同時延伸的裂[2]2多裂縫的影響因素縫,裂縫之間相互干擾,流量分流,導致施工壓力高,加砂困難,最終造成早期砂堵與加砂施工失敗。2.1地應力狀況對多裂縫的影響因此需要研究多裂縫
4、的形成機理,進而為多裂縫的防治提供理論上的支撐,以指導人們順利改造低滲當水平地應力接近相等或相等時,由于沿井眼透、復雜儲層。本文在前人大量的室內(nèi)實驗、現(xiàn)場周向破裂壓力的差別不大,各周向角處都容易開啟實踐經(jīng)驗和理論探討的基礎上,較系統(tǒng)地研究了多裂縫,裂縫起裂位置不確定,裂縫可能在任意射孔裂縫的形成機理。位置開啟,而這些裂縫中有的裂縫轉(zhuǎn)向角可能比較1多裂縫的產(chǎn)生機理大,造成裂縫軌跡的彎曲與摩擦阻力的增加,這樣有可能開啟更多的裂縫。對于同一縱向上開啟的無論直井還是斜井,對于同一地層,在水平地應裂縫,由于地應力的原因,在有利
5、的孔密、井眼條力大小有一定差距的情況下,同一縱向(即井筒坐標件、起裂方位等條件下,各個小裂縫在轉(zhuǎn)向過程中系中周向角相同的方位)上的各個射孔的破裂壓力易于連接,因而同一縱向上開啟的裂縫有可能發(fā)展相差很小。在井筒壓力協(xié)調(diào)的情況下,同一縱向上成大裂縫;而不同縱向的射孔容易同時開啟,但不的各個射孔很容易相繼開啟,首先形成多個人工小易連接,因此容易形成多個大裂縫。而當水平應力裂縫,多個人工裂縫獨立延伸、吸液。隨著各個裂縫相差較大時,由于破裂壓力的原因,容易開啟的方尺寸的增大,在同一縱向上的各個裂縫可能在縫口位有限,不易產(chǎn)生多裂
6、縫?？梢?多裂縫的產(chǎn)生與連接在一起,成為1個大裂縫,而處于不同縱向上的[3]地應力狀況密不可分。小裂縫,由于與其它縱向上裂縫連接的可能性減小,有可能發(fā)展成另外的大裂縫,最后導致多個大裂縫2.2天然微裂縫對多裂縫的影響收稿日期:2006-04-28;改回日期:2006-08-07作者簡介:杜成良(1973-),男,工程師,1996年畢業(yè)于西南石油學院鉆井專業(yè),現(xiàn)從事技術管理工作。20特種油氣藏第13卷對于天然裂縫影響下的多裂縫來說,天然裂縫裂縫,導致較高的施工壓力。因此,不利的射孔位的存在無疑促進、決定了多裂縫的形成。
7、如果射孔置與射孔相位角容易造成多裂縫。理想射孔位置孔眼周圍存在天然微裂縫,則優(yōu)先破裂的射孔孔眼應該靠近最大主應力?？赡芫褪谴嬖谖⒘芽p的射孔,或者是破裂壓力較小2.4.2射孔孔密的影響的不存在天然微裂縫的射孔,也可能是2處相繼破除了射孔的具體角度外,孔密是影響多裂縫格裂。其原因在于存在天然微裂縫的地方,抗張強度局的另一個因素。當射孔間距減小時,在有利的地為0,而不存在天然微裂縫的地方,抗張強度一般應力條件下,可以促進各個小裂縫的連接,從而減為幾個兆帕。因此這種情況下容易形成多裂縫。少裂縫的條數(shù),但射孔的間距(射孔孔密)
8、受套管強對于天然裂縫發(fā)育的地層,更復雜的是,在裂度的影響。在定向射孔情況下,射孔間距隨著射孔縫延伸過程中天然裂縫對裂縫的形態(tài)及濾失形成數(shù)量的增多,間距減小;在螺旋射孔情況下,要有效較大的影響。N.Arihara論述了天然裂縫對多裂縫減小射孔間距也需要增大射孔密度。[4]的影響。這些天然裂縫不定時地引導了流體的2.4.3射孔段厚度對多裂縫的影響流
