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粒径分选性与围压对砂砾岩水力压裂破裂影响机制研究

马东东  罗宇杰  胡大伟  张杨  刘举  周辉  
【摘要】:砂砾岩储层中砾石颗粒分布往往具有非均质性,这严重影响着压裂效果,探明其对砂砾岩储层水力压裂机制的影响是当前油气储层开发热点和难点。选用3种不同粒径分选性的井下砂砾岩岩芯,对其施加不同围压进行水力压裂试验,深入分析砂砾岩水力压裂破裂机制。研究结果表明:(1)低围压时,压裂曲线增压阶段中具有明显非线性,破裂压力(Pb)与起裂压力(Pi)之差(Pb-Pi)较大,增大围压,粒径分选性较差的砂砾岩压裂曲线增压阶段的非线性程度和Pb-Pi快速下降,而粒径分选性较好的砂砾岩变化幅度较小,Pb-Pi也较小;(2)破裂形态在低围压下表现为绕转砾石,当增大围压时,对于粒径分选性较差的砂砾岩,裂纹遇砾石表现由止裂到穿透的演化,而粒径分选性较好时,破裂形态表现与围压无明显关系;(3)压裂液滤失可诱导裂纹起裂,注射能影响着裂纹遇砾石的力学机制,当粒径分选性变化由差到好时直接影响压裂液滤失速率减小,导致压裂液滤失量减小,裂纹起裂压力增大,当围压增大时,注射能增大,裂纹曲折度减小。相关研究成果期望为砂砾岩油气储层改造提理论依据。

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