東營凹陷陸相頁巖油CO2 增能壓裂裂縫形態研究

錢 欽，魯明晶,2，鐘安海

（1.中國石化勝利油田分公司石油工程技術研究院,山東東營 257000；2.中國石化勝利油田分公司博士后科研工作站,山東東營 257000）

頁巖油氣儲層致密，能量保持難、流動阻力大，大規模壓裂改造是其高效開發的主要技術手段[1-5]。東營凹陷陸相頁巖油資源量豐富，亟需采用新技術實現高效開發[6-7]。超臨界CO2具有低黏度、高滲透、低表面張力的物理特性，被認為是非常規儲層改造新方法之一[8-10]。然而，超臨界CO2壓裂的相態和物理性質復雜，造縫機理尚不清楚，學者們多采用試驗和數值模擬方法開展相關研究[11-15]。試驗表明，CO2可降低破裂壓力[16]，超臨界CO2壓裂形成的裂縫表面相對于滑溜水壓裂產生的裂縫表面更為粗糙[17]，使用超臨界CO2在降低巖石破裂壓力和造縫方面具有很大的優勢[18]。目前，相關研究多針對CO2低黏度特性對壓裂的影響，對CO2對巖石物性影響的關注較少。此外，CO2壓裂裂縫形態復雜，傳統方法模擬裂縫多為單縫結構，采用現的數值模擬手段難以精確刻畫前置CO2壓裂縫網[19-21]。

趙輝等人[22-24]提出了基于閃電模擬的油藏壓裂模型，可以很好地表征裂縫復雜性，但僅適用于水力壓裂，未考慮壓裂過程中CO2對裂縫擴展形態的影響。借鑒該方法，筆者考慮CO2的相態變化特征及CO2對巖石性質的影響，結合物理試驗和數值模擬，提出了基于節點連接方法（NCM）的CO2增能壓裂裂縫擴展模擬模型，在此基礎上進一步討論了前置CO2比例、地質參數、物性參數及壓裂施工參數對裂縫形態的影響，并在東營凹陷陸相頁巖油X 井開展分析應用。……