天然气地球科学
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天然气地球科学 ›› 2021, Vol. 32 ›› Issue (2): 268–273.doi: 10.11764/j.issn.1672-1926.2020.08.005

• 天然气开发 • 上一篇    下一篇

页岩储层多簇限流射孔裂缝扩展规律

卢宇1,2(),赵志恒3(),李海涛2,刘畅2,罗红文2,肖晖1   

  1. 1.重庆科技学院，重庆 401331
    2.西南石油大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室，四川 成都 610500
    3.中国石油西南油气田公司页岩气研究院，四川 成都 610051
  • 收稿日期:2020-07-06 修回日期:2020-07-30 出版日期:2021-02-10 发布日期:2021-03-10
  • 通讯作者: 赵志恒 E-mail:meltlu@163.com;zzh1989heng@163.com
  • 作者简介:卢宇（1990-），男，湖北荆州人，讲师，博士，主要从事油气井压裂完井优化研究.E-mail:meltlu@163.com.
  • 基金资助:
    重庆市教委科学技术研究项目(KJQN202001514);中国石油西南油气田公司“页岩气水平井段内多簇压裂优化设计研究”项目(20190302-18);重庆市自然科学基金项目(cstc2019jcyj-msxmX0069)

Study on the law of fracture propagation from multiple cluster limited entry perforation in shale reservoir

Yu LU1,2(),Zhi-heng ZHAO3(),Hai-tao LI2,Chang LIU2,Hong-wen LUO2,Hui XIAO1   

  1. 1.School of Petroleum Engineering，Chongqing University of Science & Technology，Chongqing 431331，China
    2.State Key Laboratory of Oil and Gas Reservoir Geology and Exploitation，Southwest Petroleum University，Chengdu 610500，China
    3.Shale Gas Research Institute of Southwest Oil & Gasfield Company，Chengdu 610051，China
  • Received:2020-07-06 Revised:2020-07-30 Online:2021-02-10 Published:2021-03-10
  • Contact: Zhi-heng ZHAO E-mail:meltlu@163.com;zzh1989heng@163.com
  • Supported by:
    The Science and Technology Research Program of Chongqing Municipal Education Commission(KJQN202001514);The PetroChina Southwest Oil and Gasfield Company Multi Cluster Fracturing Optimization Design Research Project(20190302-18);The Chongqing Natural Science Foundation Project, China(cstc2019jcyj-msxmX0069)

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摘要：

在多簇密集切割压裂情况下，多缝间诱导应力干扰现象严重，使得优化射孔簇参数促进多簇均衡改造变得尤为重要。采用耦合岩石变形和流体流动的多簇限流射孔裂缝扩展模型，结合裂缝形态定量评价指标，展开限流射孔参数对裂缝扩展影响规律研究。结果表明：段内六簇射孔压裂时，密集切割使得多簇间诱导应力场影响区更为复杂，高孔密、均匀布孔时多裂缝非均匀扩展严重，应力阴影效应对段内中部裂缝延伸抑制明显。小孔径等孔径射孔及低孔密限流射孔策略可有效促进段内多簇裂缝均衡扩展；且非均匀限流布孔时，保持段内总孔数不变，增加段内中间两簇布孔数，同时降低段内两端孔数的限流射孔策略可有效优化裂缝形态，提高多簇射孔簇效率。

关键词: 页岩储层, 限流射孔, 水力压裂, 裂缝扩展, 诱导应力

Abstract:

The induced stress interference is serious under the condition of dense cutting fracturing， which makes it more necessary to optimize perforation cluster parameters to promote balanced propagation from multiple perforation clusters. The fracture propagation model is proposed by coupling rock deformation and fluid flow， and fracture morphology quantitative evaluation index is established to study the fracture propagation law under limit entry perforating parameters. The results show that the influence area of induced stress field becomes more complex due to the dense cutting fracturing. For the case of high density and uniform distribution of perforation holes， the heterogeneous propagation of multiple fractures is significant due to the induced shadow effect on the internal cracks. In the case of a fracturing interval with six perforating clusters， the strategy of small diameter and low perforating density can effectively promote the uniform propagation from multiple clusters. In the case of non-uniform limited perforating， keeping the total number of perforations unchanged， increasing the number of perforations in the middle two clusters， and reducing the perforation number at both ends of the same fracturing stage， the limited entry perforation strategy can effectively optimize the fracture morphology and improve the efficiency of multi cluster fracturing.

Key words: Shale gas reservoir, Limited entry perforating, Hydraulic fracturing, Fracture propagation, Induced stress

中图分类号: 

  • TE21

图1

裂缝孔眼直径为14 mm时裂缝扩展与诱导应力场分布"

图2

裂缝孔眼直径为10 mm时裂缝扩展与诱导应力场分布"

图3

裂缝孔眼直径为6 mm时裂缝扩展与诱导应力场分布"

图4

不同射孔孔径下的各射孔簇进入量占比与均匀指数"

图5

射孔数8孔/簇时裂缝扩展形态与诱导应力场分布"

图6

射孔数4孔/簇时裂缝扩展与诱导应力场分布"

图7

不同分簇射孔簇布孔数下的各射孔簇进入量占比与均匀指数"

图8

布孔模式5-5-8-8-5-5孔/簇时裂缝扩展与诱导应力场分布"

图9

布孔模式7-7-4-4-7-7孔/簇时多簇裂缝扩展与诱导应力场分布"

图10

非均匀射孔密度下的各射孔簇进入量占比与均匀指数"

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