页岩油水平井组压裂动态应力场研究

作     者：赵海峰 王腾飞 李忠百 梁为 张涛 ZHAO Haifeng;WANG Tengfei;LI Zhongbai;LIANG Wei;ZHANG Tao

作者机构：中国石油大学(北京)石油工程学院北京102249 中联煤层气国家工程研究中心有限责任公司北京100095 中石油煤层气有限责任公司北京100028 

出 版 物：《油气藏评价与开发》 (Petroleum Reservoir Evaluation and Development)

年 卷 期：2024年第14卷第3期

页      面：352-363,381页

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] 

基　　金：国家自然科学基金项目“一种复杂缝网的能量断裂准则及其在致密砂岩压裂模拟中的应用”(11672333) 

主　　题：水平井组压裂 水力压裂 应力场 同步压裂 拉链压裂 

摘      要：水平井组开发页岩油是基于水平单井压裂局限性提出的新型压裂方式。在水平井组压裂过程中,由于存在多口井和多条人工裂缝,且裂缝周围应力变化和井间地应力分布复杂,这种复杂的应力变化将进一步影响裂缝的扩展形态。因此,深入研究水平井组中不同压裂方式下应力场的变化机理和规律对于控制裂缝形态和提高裂缝复杂度具有重要意义。针对页岩油储层压裂改造过程中应力分布问题,通过构建水力压裂数值模型,系统地研究水平井组不同压裂方式下应力场的变化机理和规律以及裂缝扩展后的应力场变化规律,并基于裂缝的形态特点进行了压裂效果的定量评价。研究表明:①同步压裂布缝方式可以有效影响井间地应力的变化,相较于正对布缝方式,交错布缝方式在井间产生的诱导应力提高了24%,并在相同井距下更容易引起井间地应力转向;②交错布缝方式下所形成的裂缝形态更为优越,压裂效果更为显著,交错布缝能有效提高裂缝的长度和宽度,使裂缝表面积和体积增大了4.6%和21.1%;③拉链压裂所形成的裂缝形态更为优越,压裂效果优于同步压裂,进一步增大了裂缝长度和宽度,使裂缝总表面积和总体积增大了1.3%和0.1%。