Estudio experimental sobre la expansión de fracturas en la fracturación de yacimientos de petróleo de lutitas continentales intercalados

CHAI Nina ,  

LI Jiarui ,  

ZHANG Liwen ,  

WANG Junjie ,  

LIU Yapeng ,  

ZHU Lun ,  

摘要

El Grupo Extendido de la Cuenca de Ordos sedimentó una serie de lutitas arcillosas y rocas areniscas de grano fino, con ricos recursos de petróleo de lutitas, y la evaluación del desarrollo y exploración de recursos suma varios miles de millones de toneladas. Sin embargo, la movilidad del yacimiento de petróleo de lutitas es pobre, la profundidad del estrato es baja, se desarrollan estratificaciones horizontales, fallas y fracturas, y la forma de expansión de las fracturas es desconocida, lo que hace difícil la estimulación volumétrica. Basándose en testigos de núcleo de arena arcillosa compacta y lutita obtenidos de siete segmentos subterráneos, se llevaron a cabo experimentos de fractura tri-axial en laboratorio, utilizando el método de encapsulado de testigos con cemento para obtener la forma de las fracturas hidráulicas y revelar el mecanismo de expansión de las fracturas hidráulicas bajo un campo de tensiones débiles en el yacimiento de petróleo de lutitas. Los experimentos encontraron que la estructura estratificada del yacimiento es relativamente densa, la cementación entre las partículas rocosas es débil, y el fluido de fracturación se filtra fácilmente a lo largo de las estratificaciones. Cuando la diferencia entre el esfuerzo vertical y el mínimo esfuerzo horizontal principal es menor a 2 MPa, las fracturas hidráulicas son principalmente horizontales, y el fluido de fracturación se filtra principalmente a lo largo de las estratificaciones o fracturas naturales horizontales; cuando la diferencia aumenta a 7 MPa, aparecen fracturas verticales transversales, formando escalones locales, que finalmente son atrapadas por las superficies de estratificación con cementación débil y se extienden a lo largo de las estratificaciones. Por lo tanto, se prefiere realizar la fractura en zonas donde la diferencia entre el esfuerzo vertical y el mínimo esfuerzo horizontal principal es mayor (cuando la boca del pozo está en la cima de la montaña), lo que favorece la expansión vertical de las fracturas hidráulicas, aumentando el efecto de la fractura volumétrica del yacimiento, mejorando la producción de petróleo de lutitas y aumentando la eficacia económica.

关键词

yacimientos de petróleo de lutitas intercalados; experimentos de fracturación hidráulica; esfuerzo horizontal principal máximo; forma de fracturas hidráulicas; fracturas naturales; simulación numérica

阅读全文