深层致密储层大斜度井压裂裂缝扩展机制研究

作者：侯冰; 崔壮; 曾悦

来源：岩石力学与工程学报, 2023, 42(S2): 4054-4063.

DOI：10.13722/j.cnki.jrme.2022.0548

• 岩石力学
• 大斜度井
• 井眼轨迹参数
• 水力压裂
• 裂缝形态
• 致密储层

冀东摊海复杂断块油藏致密砂岩储层高效的开采方式为大斜度丛式井体积压裂。斜井射孔水力裂缝起裂后沿水平最大主应力方向和垂向双向扭曲导致裂缝形态复杂，扭曲交界面最易形成砂堵点，因此明确斜井裂缝扩展规律对解决砂堵难题具有重要意义。基于室内真三轴水力压裂物理模拟试验(300 mm3)，探究水平应力差、井斜角、方位角和射孔相位角对斜井压裂裂缝起裂特征和扩展规律的影响。试验结果表明：(1)斜井压裂后裂缝面形态分为单一裂缝面、双翼平行裂缝面、多次级缝裂缝面和复杂裂缝面。(2)低水平应力差异系数下，孔眼起裂数量多；高水平应力差异系数下，与水平最大主应力方向夹角较小的孔眼起裂。(3) 20°或者80°井斜角下射孔孔眼起裂点少，40°或者60°井斜角下射孔孔眼起裂点多；裂缝扭曲程度随井斜角增大呈先增后减趋势。(4)方位角大于80°时，裂缝起裂压力增大，裂缝形态以多次级缝裂缝面和复杂裂缝面为主。(5)射孔相位角增大，起裂难度增加，孔眼间距增加导致连通作用变弱，易产生次级扩展缝。建议水平应力差大的地层井眼轨迹设计时应该采用大井斜角、小相位角和小方位角施工，可以有效降低裂缝起裂压力和扭曲程度，解决现场施工砂堵难题。

• 单位
  油气资源与探测国家重点实验室; 中国石油大学（北京）