裂缝性储层水力裂缝扩展规律数值模拟研究

天然裂缝与水力裂缝的相互作用形成复杂裂缝的关键,采用耦合孔隙水压力的内聚力单元,模拟了天然裂缝存在下水力裂缝的扩展情况,探讨了逼近角及天然裂缝起裂应力对水力裂缝扩展及天然裂缝开启范围的影响。为保证缝内压力的连续性,在预置天然裂缝与水力裂缝的相交处耦合孔隙压力,裂缝位置采用变密度进行网格划分以提高收敛性。数值分析结果表明:水力裂缝的诱导应力场使得天然裂缝提前开启,天然裂缝的破坏形式以剪切破坏为主导;水平主应力差一定时,逼近角越小天然裂缝越易开启且开启长度越长;天然裂缝起裂应力增加,水力裂缝最大缝宽增加天然裂缝开启范围缩小。

沁水盆地压裂裂缝展布及对煤系“三气”共采的指示意义

为提高煤系"三气"共采压裂效果,对沁水盆地煤系"三气"共采进行了压裂配套设计.以煤系"三气"共生成藏为共采前提,基于水力压裂、岩石力学等测试手段研究区域应力特征,依据最大周向应力和二维线弹性断裂理论探讨应力作用下压裂裂缝展布规律,认为沁水盆地煤系储层具有充足的气源供给和合适的空间叠置关系,具有很好的煤系"三气"共采前景.研究结果表明:应力控制下各类储层起裂压力大小为:煤<砂岩<泥页岩,煤起裂压力转换深度最大;天然裂隙起裂程度大小为:泥页岩>砂岩>煤;压裂新起裂角展布趋势相似.压裂效果综合指数砂岩(0.041)>煤岩(0.036)>泥页岩(0.025).示范井揭示煤系"三气"可分为3类次级气藏,5种气藏组合.基于递进排采理论对各类气藏组合进行压裂配套设计,极大程度避免对临近气藏的压裂干扰.