页岩储层超临界二氧化碳压裂裂缝形态研究

论文摘要

目前超临界CO2压裂技术尚不成熟,裂缝形成与扩展机理尚不明确。为深入认识超临界CO2压裂裂缝延伸规律及空间形态,基于位移间断边界元方法,通过引入Pen-Robinson方程来实现超临界CO2压裂过程的模拟。结合室内物理模拟实验,初步探讨了页岩储层水力压裂与超临界CO2压裂裂缝扩展形态的差异。研究结果表明,由于超临界CO2的扩散性及良好的渗透能力,通过增加围岩孔隙压力,从而减少了地应力对裂缝扩展的约束,使裂缝起裂压力低于水力压裂。超临界CO2压裂时产生的体积应变增量与压后裂缝破坏程度比水力压裂更高,使得在裂缝形态复杂程度高于水基压裂液。同时,超临界CO2压裂裂缝断面复杂、不平整,裂缝表面粗糙度比水力压裂更大。

论文目录

• 1 物理模拟
•   1.1 实验装置
•   1.2 实验方法
•   1.3 实验结果
•     1.3.1 泵压曲线及径向变形
•     1.3.2 压裂试样裂缝形态观察
• 2 数值模拟
•   2.1 模型建立
•   2.2 模拟结果与分析
•     2.2.1 压裂液类型的影响
•     2.2.2 排量的影响
•     2.2.3 天然裂缝发育程度的影响
• 3 结论与认识

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 苏建政,李凤霞,周彤

关键词: 裂缝扩展,裂缝形态,天然弱面,超临界二氧化碳,水力压裂,页岩储层

来源: 石油与天然气地质 2019年03期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑

专业: 石油天然气工业

单位: 中国石化石油勘探开发研究院

基金: 国家科技重大专项(2017ZX05049003-005,2017ZX05049006-007)

分类号: TE357;TE377

页码: 616-625

总页数: 10

文件大小: 1250K

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