考虑超临界CO_2损伤的椭球形三维裂缝计算新模型

作者：纪国法; 林中天; 聂一林; 赵文伟

来源：大庆石油地质与开发, 2023, 1-10.

DOI：10.19597/J.ISSN.1000-3754.202306063

• 超临界CO_2
• 岩石力学
• 损伤
• 三维裂缝
• 模型
• 平面应变

目前超临界CO2压裂研究成果多集中于室内岩石损伤机理和劣化力学参数测试，对压裂形成的三维裂缝形态研究较少。为刻画超临界CO2压裂过程的裂缝形态展布，基于Griffith断裂力学理论，建立了平面应变条件下椭球形裂缝扩展的三维计算新模型；结合前人室内测试结果，回归了岩石弹性力学参数与超临界CO2多浸泡因素关联式，讨论了超临界CO2压力、温度、施工排量、初始弹性模量、初始泊松比、缝内净压力、储层厚度等参数对裂缝扩展形态的影响。结果表明：针对上下存在水层的目的层采用超临界CO2压裂时更应采取控缝高的措施；针对低渗储层，可优先考虑超临界CO2压裂；超临界CO2压裂工艺更适用于最小水平主应力大的储层；超临界CO2压裂时，有助于低排量下获得相同的平均缝宽。研究成果对非常规油气水平井超临界CO2压裂裂缝参数优化具有重要意义。

• 单位
  长江大学; 中国石油集团川庆钻探工程有限公司