《花岗岩水力压裂后的水力压裂特性及裂缝渗透性试验研究》

  • 来源专题:可再生能源
  • 编译者: pengh
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  • 地热能作为一种可再生能源,可以满足日益增长的与低大气排放有关的能源需求。水力压裂技术是一种应用于增强型地热系统的模拟技术,通过提高储层岩石渗透率来增加地热储层的产热。本文对最适宜的干热岩石类型花岗岩进行水力压裂试验研究,重点研究了围压、注水流量、温度对岩石破裂压力和裂缝渗透率的影响。结果表明,岩石温度是影响水力击穿压力的重要因素之一。破裂压力随围压的增大而增大。此外,随着注入流量的增加,击穿压力也随之增加。此外,根据水力压裂过程中记录的压力数据,计算了水力压裂后的裂缝渗透率。研究结果可为寻求经济合理的水力压裂模拟方法,提高EGS产热能力提供一定的指导。

    ——文章发布于2019年9月

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    • 编译者:李娜娜
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    • 非常规页岩油气勘探开发技术的突破正在持续重塑全球能源格局。非常规页岩储层通常具有低孔隙度和低渗透率特性,只有通过水平井钻井和水力压裂等技术对储层进行改造,才能实现高效的开发和利用。因此,在压裂施工前,对储层的可压裂性进行评估尤为重要,不仅能够定位储层的压裂“甜点”,还能显著提高油气开采效率。目前,评价储层可压裂性的主流模型在很大程度上仍依赖于脆性矿物含量、应力应变等脆性指数的经验公式。然而,脆性指数更多关注的是岩石的可破裂性,而水力压裂过程中的裂缝扩展、流体-岩石的力学相互作用对制造裂纹面积和复杂裂纹网络的影响往往被忽略了。同济大学研究人员提出了一种压裂效果驱动的非常规页岩储层可压裂性评价的新模型。 研究同时考虑了岩石破坏和裂缝扩展这两个物理过程,综合表征了岩石产生更大裂缝表面积、更多剪切裂缝以及复杂裂缝网络的能力,并将三者有机耦合,从压裂效果的角度全面评价非常规储层的可压裂性。通过分析水力压裂过程中的能量守恒,采用考虑裂缝传播过程的动态水力压裂模型对岩石裂缝表面积进行了量化;同时结合岩石泊松比和II型断裂韧性,评估了岩石生成剪切裂缝的潜力;进而基于数值模拟,探讨了脆性矿物含量和矿物非均质性对裂缝网络复杂性的影响。最后,根据测井和实际生产数据,将该可压裂性模型应用于两类非常规储层,结果表明:相比传统脆性指数,该可压裂性模型能够更有效地指示产层,并与实际产量之间存在良好的指数相关性。 该研究基于压裂效果对非常规储层的可压裂性进行了系统性评价,所提出的可压裂性模型适用于地球物理测井资料,在地震资料中展现出应用潜力,能够在压裂前有效评估储层的可压裂性。这项研究有助于识别生产甜点,优化压裂设计策略,提升非常规油气储层的改造增产效率。相关研究成果发表于《International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences》[1]。 [1] Fracability Evaluation Model for Unconventional Reservoirs: From the Perspective of Hydraulic Fracturing Performance
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