孔洞型碳酸鹽巖儲層壓裂裂縫轉向擴展特征研究

吳峙穎， 胡亞斐， 蔣廷學， 張保平， 姚奕明， 董 寧

（1.頁巖油氣富集機理與有效開發國家重點實驗室, 北京 102206；2.中石化石油工程技術研究院有限公司, 北京 102206；3.中國石油勘探開發研究院, 北京 100083；4.天津昆侖燃氣有限公司, 天津 300353）

我國碳酸鹽巖油氣資源豐富，已經成為油氣勘探開發的重要領域。碳酸鹽巖儲層具有埋藏深、超高溫、超高壓、非均質性強和孔隙縫洞發育等特征，大部分井需要進行酸化壓裂才能投產[1–8]。縫洞型碳酸鹽巖儲層由于存在天然裂縫和孔洞體，孔洞體會導致附近應力場發生改變，從而影響水力裂縫的擴展方式和延伸路徑[9]。因此，有必要開展孔洞型碳酸鹽巖儲層壓裂縫擴展機理研究，為經濟高效開發碳酸巖鹽儲層提供技術支持。

目前，國內外學者針對砂巖、頁巖等儲層水力壓裂裂縫起裂擴展機理開展了大量研究工作[10–21]。由于碳酸鹽巖儲層存在孔洞和天然裂縫，水力裂縫的擴展十分復雜，并不一定沿預設路徑進行擴展，難以達到充分改造儲層的目的。為此，筆者通過物理模擬試驗建立了含孔洞碳酸鹽巖定向壓裂裂縫擴展模擬方法，結合數值方法研究了水平地應力差異對不同孔洞體特征下水力裂縫擴展路徑的作用機制，明確了孔洞體對水力裂縫起裂和擴展的影響。

1 試樣制備與試驗方法

1.1 試樣制備

碳酸鹽巖天然露頭不易取得，而且即使取得天然露頭，也難以識別與評價大尺寸試樣內部原有天然裂縫及孔洞系統分布。……