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大庆石油地质与开发2024年第06期:考虑超临界CO_2损伤的椭球形三维裂缝计算新模型

来源:期刊VIP网 时间:


作者:纪国法;林中天;聂一林;赵文伟;

单位:长江大学·非常规油气省部共建协同创新中心;油气钻采工程湖北省重点实验室(长江大学);中国石化胜利油田分公司河口采油厂;中国石油集团川庆钻探工程有限公司井下作业公司;

摘要:目前超临界CO_2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CO_2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CO_2多浸泡因素关联式,讨论了超临界CO_2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CO_2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CO_2压裂;超临界CO_2压裂工艺更适用于最小水平主应力大的储层;超临界CO_2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CO_2压裂裂缝参数优化具有重要意义。

关键词:超临界CO_2;;岩石力学;;损伤;;三维裂缝;;模型;;平面应变

基金资助:国家自然科学基金项目“基于分形理论及多尺度方法的页岩体积改造压裂液滤失机理研究”(51804042);; 长江大学非常规油气省部共建协同创新中心开放基金“考虑页岩弱结构面的人工裂缝穿层延展机理研究”(UOG2022-38)