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作者:杨兵;黄海;王海柱;任倩倩;乔瑞宏;王斌;樊旭浩;张国新;
单位:陕西省油气井及储层渗流与岩石力学重点实验室/西安石油大学;西安石油大学石油工程学院;油气资源与工程国家重点实验室/中国石油大学(北京);
摘要:为探究超临界CO_2压裂对储层渗透率的适应性,采用不同渗透率(0.08~1.0 mD)致密砂岩岩样的超临界CO_2压裂实验结合CT扫描技术定量分析了压裂诱导裂缝特征,并采用矿场尺度数值模拟对实验结果进行验证与补充。实验结果表明:超临界CO_2可有效压裂渗透率在0.08~0.3 mD范围内的岩样,且随着渗透率增加,诱导裂缝复杂度降低,裂缝体积减小;当渗透率超过0.5 mD时,超临界CO_2无法实现岩石压裂,但水压裂仍可有效压裂,这主要归因于流体性质的差异。数值模拟结果验证了实验结论,表明在矿场施工条件下,超临界CO_2可成功压裂不同渗透率储层,但压裂效果存在显著差异。随着储层渗透率增加(0.01~100 mD),裂缝半长、缝宽、缝高、分形维数及渗滤面积等参数均呈下降趋势,而滤失量逐渐增加,导致压裂效果逐渐变差。超临界CO_2更适用于低渗透率储层改造,在施工过程中需针对不同渗透性储层进行参数优化。该研究为超临界CO_2压裂非常规储层的施工方案设计提供了理论依据。
关键词:超临界CO_2压裂;;储层渗透率;;裂缝特征;;数值模拟;;致密砂岩;;非常规储层
基金资助:国家自然科学基金项目(52304008,52474043);; 中国博士后基金项目(2023MD734223);; 陕西省教育厅科研计划项目(23JS047)