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真三轴应力状态下海相与陆相页岩射孔压裂裂缝扩展规律对比研究
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作者 郭鹏 李晓 +2 位作者 李守定 郑博 毛天桥 《工程地质学报》 CSCD 北大核心 2024年第4期1273-1280,共8页
页岩油气高效开发需要对储层进行大规模压裂改造,水力裂缝垂向扩展激活纹层弱面是形成复杂压裂缝网的关键。然而,由于海相页岩与陆相页岩沉积环境、矿物成分和岩体结构存在显著差异,导致水力压裂效果差异较大,亟需对水力裂缝扩展规律进... 页岩油气高效开发需要对储层进行大规模压裂改造,水力裂缝垂向扩展激活纹层弱面是形成复杂压裂缝网的关键。然而,由于海相页岩与陆相页岩沉积环境、矿物成分和岩体结构存在显著差异,导致水力压裂效果差异较大,亟需对水力裂缝扩展规律进行深入探索。本文选取了龙马溪海相页岩和长7段陆相页岩,开展了力学特性试验和真三轴应力状态下水力裂缝扩展规律研究。分析了海相页岩和陆相页岩力学各向异性、注入压力曲线、压裂缝网形态与裂缝扩展过程的声发射能量。结果表明:(1)海相页岩力学强度和弹性模量明显高于陆相页岩,抗压强度相差61.4~102.2 MPa,抗拉强度差值约为1.7~2.6 MPa,弹性模量差值约为7.0~25.7 GPa,表明层理弱面对陆相页岩力学特性和破裂模式影响更为显著。(2)海相页岩破裂压力和声发射能量高于陆相页岩,水力裂缝起裂和扩展特征明显。陆相页岩注入压力曲线明显不同于海相页岩,压裂液沿层理缝滤失,造成注入压力曲线非线性增长。陆相页岩水力裂缝起裂和主破裂特征不明显,声发射能量较低。(3)海相页岩水力裂缝形态较为平直,射孔起裂后形成两条主裂缝。陆相页岩水力裂缝形态曲折,垂向扩展受到层理弱面抑制,裂缝高度较小。当压裂液黏度由60 MPa·s增大至240 MPa·s时,陆相页岩水力裂缝垂向扩展高度增大,裂缝形态更加复杂。 展开更多
关键词 龙马溪海相页岩 长7段陆相页岩 力学特性 水力裂缝形态 压裂液黏度
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