多级循环泵注水力压裂模拟实验研究

作     者：梁天成 刘云志 付海峰 严玉忠 修乃岭 王臻 

作者机构：中国石油勘探开发研究院河北廊坊065007 

出 版 物：《岩土力学》 (Rock and Soil Mechanics)

年 卷 期：2018年第39卷第S1期

页      面：355-361页

核心收录：

学科分类：0820[工学-石油与天然气工程] 08[工学] 0818[工学-地质资源与地质工程] 0815[工学-水利工程] 0903[农学-农业资源与环境] 0813[工学-建筑学] 0901[农学-作物学] 0814[工学-土木工程] 082002[工学-油气田开发工程] 

基　　金：国家重大专项<储层改造关键技术及装备>(No.2016zx005023)~~ 

主　　题：水力压裂 声发射(AE) 循环泵注 螺旋射孔 Kaiser效应 

摘      要：超深储层地层起裂压力较高,水力压裂受现场泵注设备的限制严重,文中重点研究了大尺度水力压裂物模实验水泥样品尺寸(762 mm×762 mm×914 mm)在循环和常规两种泵注条件下的起裂扩展和声发射规律。实验结果显示,(1)相对于普通泵注,采用循环泵注方式进行水力压裂可以有效降低起裂压力,类似于单轴和三轴循环加载岩石力学行为,都是由于循环加载引起疲劳损伤;(2)对于螺旋射孔完井方式,水力压裂裂缝只从最薄弱射孔处起裂,一旦起裂后其他射孔孔眼很难再开启,水力压裂现场应合理选择分段距离和簇间距,实现储层改造效率最优化;(3)循环泵注水力压裂存在Kaiser效应(当加载应力到前次加载最高应力值时出现的声发射信息)。因孔隙流体扩散到岩石并导致孔隙压力的局部上升,破坏模式仍然可以由摩尔圆表示。研究成果对循环泵注条件的裂缝扩展规律研究以及发展新型压裂改造技术具有重要意义。