含纹层陆相页岩力学参数的尺寸效应及其对压裂裂缝的影响

作     者：钟安海 ZHONG Anhai

作者机构：中国石化胜利油田分公司石油工程技术研究院山东东营257000 

出 版 物：《油气地质与采收率》 (Petroleum Geology and Recovery Efficiency)

年 卷 期：2023年第30卷第5期

页      面：22-30页

核心收录：

学科分类：0820[工学-石油与天然气工程] 08[工学] 082002[工学-油气田开发工程] 

主　　题：陆相页岩 力学参数 尺寸效应 水力压裂 

摘      要：济阳坳陷陆相页岩中的含纹层泥质灰岩相页岩具有较好的储集物性,但发育的纹层使储层力学性质具有强非均质性,导致其力学参数的尺寸效应明显。以胜利油田博兴洼陷含纹层泥质灰岩相页岩岩心为例,采用三维有限元数值模拟方法,系统研究岩心力学性质及压裂裂缝的尺寸效应。结果表明:当岩心尺寸小于500 mm时,其单轴抗压强度和弹性模量的尺寸效应显著,不同围压下岩心抗压强度和弹性模量与单元尺寸呈负指数关系,且水力压裂破裂压力随单元尺寸的增大而减小。在博兴洼陷,当单元尺寸为1.5 m时,数值计算得到的破裂压力和改造体积更接近于真实地层,建议在满足计算效率的条件下采用单元尺寸小于1.5 m的单元网格开展模拟设计。