0 引言
1 理论分析
2 物理模拟实验
2.1 岩石力学测试
表2 水平层理岩心剪切性能测试Table 2 The shear performance tests of samples with horizontal bedding |
样品 | 剪切方向 | 内聚力 /MPa | 内摩擦角 /(°) |
---|---|---|---|
芦草沟组岩心 | 平行层理 | 6.4 | 40.6 |
芦草沟组岩心 | 垂直层理 | 8.4 | 48.4 |
聚乙烯人工层理 | 平行层理 | 5.5 | 42.2 |
玻璃纤维人工层理面 | 平行层理 | 1.4 | 41.9 |
2.2 压裂模拟实验
表3 实验与现场参数相似性设计Table 3 Similarity design of lab and field test |
类别 | 杨氏模量/MPa | 泊松比 | 储层厚度/m | 断裂韧性/(MPa· ) | 排量/(m3/min) | 黏度/(mPa·s) |
---|---|---|---|---|---|---|
实验 | 20 000 | 0.2 | 0.3 | 0.5 | 60×10-5 | 50 |
砂岩 | 20 000 | 0.2 | 10 | 1 | 2 | 50 |
表4 实验条件及结果Table 4 The test conditions and results |
实验 编号 | 胶结 强度 | 施工排量 /(mL/min) | 层间水平应力差 /MPa | 井筒附近缝高 /mm |
---|---|---|---|---|
1 | 强 | 60 | 2 | 520.00 |
2 | 强 | 300 | 5 | 540.00 |
3 | 强 | 600 | 8 | 553.50 |
4 | 中 | 300 | 2 | 535.30 |
5 | 中 | 600 | 5 | 527.75 |
6 | 中 | 60 | 8 | 523.25 |
7 | 弱 | 600 | 2 | 510.00 |
8 | 弱 | 60 | 5 | 480.90 |
9 | 弱 | 300 | 8 | 458.50 |
10 | 中 | 400 | 0 | 830.00 |
3 现场监测
3.1 页岩气典型井改造认识
表5 页岩气改造测斜仪监测解释结果Table 5 The tiltmeter interpretation results in shale gas stimulation |
井号 | 压裂 段数 | 垂直缝体积/m3 | 水平缝体积/m3 | 水平缝体积分数/% |
---|---|---|---|---|
H2-1 | 14 | 60 180 | 30 253 | 0.402 |
H2-2 | 15 | 48 054 | 42 236 | 0.499 |
H2-3 | 9 | 41 783 | 28 666 | 0.501 |
H2-4 | 12 | 36 206 | 26 877 | 0.447 |
H3-1 | 12 | 126 955 | 23 721 | 0.069 |
H3-2 | 12 | 156 122 | 43 454 | 0.214 |
H3-3 | 8 | 54 593 | 43 156 | 0.363 |
W-H3-1 | 18 | 192 414 | 105 565 | 0.388 |