Studie zum Mechanismus der asymmetrischen Ausbreitung mehrklastriger hydraulischer Frakturen in Schieferspeichern

ZHU BAIYU ,  

ZHANG FAN ,  

ZHU ZHIFANG ,  

DONG MENGLING ,  

LIU XIANG ,  

LI BAOLIN ,  

摘要

In den Ausbreitungsgesetzen von mehrklastrigen hydraulischen Frakturen liegt der traditionelle Schwerpunkt auf der ungleichmäßigen Ausbreitung der Klaster, die durch Spannungsschatten verursacht wird. Theoretische Untersuchungen und Feldüberwachungen haben jedoch gezeigt, dass die ungleichmäßige Ausbreitung auch eine räumlich asymmetrische Ausbreitung beinhaltet, insbesondere nach der Anwendung der Technik der engen Abschneidung plus begrenzter Durchflussperforation. Der räumlich asymmetrische Ausbreitungseffekt hydraulischer Frakturen hat erhebliche Auswirkungen auf die Identifizierung des effektiven Umgestaltungsvolumens, die Beurteilung der Interferenz zwischen Brunnen, die Optimierung der Technik der begrenzten Durchflussperforation usw. Die Studie verwendet Schieferöl der Liangaoshan-Formation im Fuxing-Block als Beispiel, kombiniert mit der dreidimensionalen diskreten Gitter-Simulationsmethode, um ein Modell der asymmetrischen Ausbreitung auf Multi-Cluster-Ebene im engen Abschnitt des Horizontalbohrlochs zu erstellen, analysiert die sensitiven Faktoren, die die Symmetrie beeinflussen, und entwickelt Optimierungsschemata. Die Ergebnisse zeigen: ① Aufgrund von Spannungsschatten zwischen den Klüften tritt eine komplementäre asymmetrische Ausbreitung hydraulischer Frakturen auf. Mit zunehmendem Grad der engen Abschneidung wird das Phänomen der asymmetrischen Ausbreitung deutlich, hauptsächlich in den mittleren Clustern, was mit den Ergebnissen der Mikroseismischen Überwachung übereinstimmt; ② Mit der Umstellung der Vorflüssigkeit von niedrigviskos zu gefrorenem Gel zeigt der Asymmetrieindex einen Abwärtstrend, der Gleichgewichtsindex nimmt deutlich zu, jedoch treten starke Abweichungen der Frakturen auf, die Komplexität steigt, die Risslänge könnte begrenzt sein und eine weitere Verstärkung des Maßstabs ist erforderlich; ③ Die Gleichmäßigkeit des Bohrbeginns bei der begrenzten Durchflussperforation verbessert sich deutlich, aber die Asymmetrie wird stärker, besonders die starke Abweichung der Frakturen in den mittleren Clustern, insbesondere wenn der Abstand zwischen den Clustern 6 m oder weniger beträgt; wenn der Abstand 8 m oder mehr beträgt, kann die begrenzte Durchflussperforation nicht nur die Gleichmäßigkeit des Bohrbeginns verbessern, sondern auch die Asymmetrie der hydraulischen Frakturen verringern. Zukünftige Arbeiten sollten unter voller Berücksichtigung von Symmetrie und Gleichgewicht eine vernünftige Konfiguration von Clusterabstand, Viskosität, Volumen usw. vornehmen und mit Techniken wie temporärem Verschluss und begrenzter Durchflussperforation ergänzen, um das Umgestaltungsvolumen des hydraulischen Frakturnetzwerks zu erhöhen.

关键词

Schiefer; hydraulische Frakturierung; asymmetrische Ausbreitung; dreidimensionale diskrete Gittermethode; Spannungsschatten; Liangaoshan-Formation

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