دراسة تجريبية لتوسع الكسور في تكسير طبقات نفط الصخر الزيتي ذات الطبقات المتناوبة البرية

CHAI Nina ,  

LI Jiarui ,  

ZHANG Liwen ,  

WANG Junjie ,  

LIU Yapeng ,  

ZHU Lun ,  

摘要

تراكمت مجموعة امتداد حوض أوردوكس طبقة من الطين الصخري والصخور الرملية الحبيبية الدقيقة، مع موارد غنية من نفط الصخر الزيتي، وتقييم تطوير موارد الاستكشاف يصل إلى عدة مليارات من الأطنان. ولكن طبقات نفط الصخر الزيتي لديها تحركية منخفضة، وعمق التكوين ضحل، وتوجد طبقات أفقية، وصُدوع، وكسور نشطة، وأشكال توسع الكسور غير معروفة، مما يجعل تكسير الحجم صعب التنفيذ. استنادًا إلى نوى الصخور الرملية والطينية والكثيفة والنوى الصخرية من سبع قطاعات من طبقة التحت الأرض، تم إجراء تجارب محاكاة التكسير الهيدروليكي داخل المقصورة الثلاثية المحورية، باستخدام طريقة تغليف النوى بالإسمنت للحصول على أشكال الكسور الهيدروليكية، وكشف آلية توسع الكسور الهيدروليكية في طبقات نفط الصخر الزيتي تحت مجال إجهاد ضعيف. أظهرت التجارب أن بنية طبقات نفط الصخر الزيتي كثيفة نسبيًا، والتماسك بين حبيبات الصخور ضعيف، مما يجعل سائل التكسير يتسرب بسهولة على طول الطبقات. عندما يكون الفرق بين الإجهاد العمودي والحد الأدنى للإجهاد الأفقي أقل من 2 ميغا باسكال، تكون أشكال الكسور الهيدروليكية غالبًا أفقية، ويتسرب سائل التكسير بشكل رئيسي على طول الطبقات أو الكسور الطبيعية الأفقية؛ وعندما يزيد الفرق إلى 7 ميغا باسكال، تظهر كسور تمر عبر الطبقات عموديًا، وتشكل درجات موضعية، وأخيرًا يتم التقاطها بواسطة الطبقات المترابطة الضعيفة وتتسرب على طول الطبقات. لذلك، يُفضل إجراء عمليات التكسير في المناطق التي يكون فيها الفرق بين الإجهاد العمودي والحد الأدنى للإجهاد الأفقي أكبر (عند فوهة البئر على القمة)، مما يسهل التوسع العمودي للكسور الهيدروليكية، ويزيد من فعالية تكسير الحجم في الطبقة، ويحسن إنتاج نفط الصخر الزيتي ويعزز الفوائد الاقتصادية.

关键词

طبقات نفط الصخر الزيتي المتناوبة؛ تجارب التكسير الهيدروليكي؛ أكبر إجهاد أفقي رئيسي؛ أشكال الكسور الهيدروليكية؛ الكسور الطبيعية؛ المحاكاة العددية

阅读全文