頁巖儲層天然裂縫對水力壓裂改造效果的影響

摘要： 頁巖儲層同時發育高角度天然裂縫和水平頁理縫，對水力壓裂人工裂縫擴展和壓裂施工具有很大影響。為明確天然裂縫與人工裂縫間的相互作用，首先，通過巖心及野外露頭觀察、電成像測井識別和地震屬性預測，明確了天然裂縫發育特征；然后，依托井中微地震監測技術，結合壓裂施工參數變化特征，綜合分析天然裂縫對人工裂縫擴展規律及壓裂施工的影響。實例分析結果表明，不同產狀天然裂縫對水力壓裂改造效果影響存在差異，高角度天然裂縫容易產生壓裂段間重復改造、套管變形、套管損壞等壓裂施工異常，對人工裂縫擴展規律的影響隨走向不同發生變化，其中東西向天然裂縫具有促進作用、南北向天然裂縫具有阻擋作用、北東/北西向天然裂縫具有轉向作用；水平頁理縫使得人工裂縫先橫向破裂和延伸再往上、下擴展，人工裂縫總體表現為“擴展不高、延伸不遠”，施工壓力一直在高位區間震蕩，容易引發砂堵。研究結果可為后續水平井軌跡設計及水力壓裂施工參數優化調整提供依據。

關鍵詞： 頁巖儲層，水平頁理縫，微地震監測，水力壓裂，人工裂縫

中圖分類號：P631 文獻標識碼：A DOI：10. 13810/j. cnki. issn. 1000-7210. 20240036

0 引言

隨著水平井技術和壓裂工藝的不斷進步，非常規頁巖油氣資源逐漸成為油氣勘探開發的新領域。大規模體積壓裂是頁巖儲層效益開發的關鍵[1-4]，由于頁巖儲層同時發育高角度裂縫和水平頁理縫，嚴重影響水力壓裂過程中人工裂縫擴展幾何形態和壓裂施工難易程度。因此，探明和掌握天然裂縫與人工裂縫間相互作用對于頁巖儲層水平井軌跡設計、壓裂施工參數優化及提高采收率等至關重要。