考虑毛细管力的页岩储层压裂缝网扩展研究

发布时间：2018-03-12 10:45

  本文选题：页岩气压裂　切入点：缝网扩展　出处：《中国科学:物理学 力学 天文学》2017年11期 　论文类型：期刊论文

【摘要】：页岩储层中广泛发育着各种尺度的天然裂缝,这些天然裂缝小到纳米、微米量级,大到毫米甚至是工程量级,显著影响着压裂后的裂缝网络形态.同时,在页岩压裂施工过程中,压裂液会进入到这些不同尺度的天然裂缝中,在天然裂缝内部存在气-液两相流体,产生毛细管力.当天然裂缝尺度不同时,在裂缝中产生的毛细管力大小不同,尤其是当天然裂缝尺度较小时,在其内部会产生较大的毛细管力,进而显著影响天然裂缝内压裂液的流动以及压裂裂缝网络的扩展.本文建立了同时考虑天然裂缝尺度以及压裂液与储层岩石润湿特性的页岩压裂缝网扩展模型,研究了在毛细管力影响下的压裂裂缝网络的扩展特征.通过研究发现,当天然裂缝初始长度较长、缝宽较小、压力液与储层润湿性较强时,天然裂缝更容易扩展,形成较大规模的裂缝网络.当天然裂缝尺度各异时,将形成复杂的裂缝网络,该模拟结果与室内大型页岩水力压裂实验中观察到的裂缝网络扩展形态相同.
[Abstract]:Natural fractures of various scales are widely developed in shale reservoirs. These natural fractures are small to nanometers, microns, millimeters or even engineering quantities, significantly affecting the fracture network shape after fracturing. During shale fracturing, the fracturing fluid will enter into these natural fractures of different scales, and there will be gas-liquid two-phase fluid in the natural fracture, which will produce capillary force. When the scale of the natural fracture is different, The capillary force produced in the cracks varies, especially when the scale of the natural cracks is small, resulting in a larger capillary force inside the cracks. Furthermore, the flow of fracturing fluid in natural fractures and the expansion of fracturing fracture network are significantly affected. In this paper, a shale fracturing network expansion model considering the scale of natural fractures and the wetting characteristics of fracturing fluid and reservoir rock is established. The propagation characteristics of fracturing fracture network under the influence of capillary force are studied. It is found that when the initial length of natural fracture is longer, the width of fracture is smaller, and the wettability between pressure fluid and reservoir is stronger, the natural fracture is easier to expand. When the natural fracture scale is different, the complex fracture network will be formed. The simulation results are the same as those observed in the laboratory large shale hydraulic fracturing experiment.
【作者单位】： 中国石油大学(北京)油气资源与工程国家重点实验室;中国石油大学(北京)石油工程学院;
【基金】：国家自然科学基金(编号:51490650,51490651)资助
【分类号】：TE31

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本文编号：1601212