致密储层应力敏感性分析及裂缝参数优化

为准确分析体积压裂后致密储层应力敏感性对其渗流的影响,在考虑致密储层体积压裂改造区域以及未改造区域储层应力敏感性对渗透率影响的基础上,建立了致密储层水平井体积压裂3D渗流模型,采用有限元方法进行求解,进一步研究了储层应力敏感性及裂缝长度对产能和渗透率的影响,并针对应力敏感储层进行裂缝参数优化设计。研究结果表明:当裂缝穿透比大于0.40时,储层应力敏感性对产量影响逐渐增大,裂缝穿透比的影响逐渐减小;应力敏感性主要影响渗透率大小,对渗透率分布形态影响很小,而裂缝穿透比对渗透率分布形态影响很大;随着裂缝穿透比增加,近井地带渗透率下降范围进一步扩展,但增加幅度较小。对应力敏感储层进行裂缝长度优化,当改造区域应力敏感系数为0.010 MPa-1时,裂缝穿透比为0.40的情况下可以取得最佳的增产效果。

水平井多段压裂裂缝同步扩展应力干扰分析

基于储层地质力学特征,综合考虑压裂液流动与岩体变形耦合作用机制,建立段内多簇同步扩展有限元分析模型。控制方程通过变形转化成以压力为变量的函数,采用离散耦合方法模拟计算裂缝形态与流体压力,从而分析不同敏感因素下多裂缝同步扩展过程中的缝间应力场变化、裂缝转向特性。结果表明:多簇裂缝同步扩展时,应力干扰对于裂缝延伸以及几何形态作用明显,由于受两侧裂缝延伸诱导应力场的叠加效应,中间缝宽度、长度均小于两侧缝;同时,两侧裂缝尖端区域最大水平主应力受诱导应力作用而改变方向,从而产生裂缝转向;对于高弹性模量储层,缝宽对应力干扰更加敏感,施工设计必须考虑加大簇间距,防止出现砂堵现象。