水力压裂物理模拟实验与裂缝延展规律研究

摘要

采用水力压裂伺服系统、声发射定位系统在三轴应力条件下对人造岩样进行水力压裂物理模拟实验,通过声发射动态监测和压裂后岩样剖切等分析了裂缝的扩展规律.参考X油田与Y油田葡萄花油层的岩石物性与沉积特征,实验共设计4组人造岩样并针对三种射孔方式进行研究分析.结果表明:(1)随着簇孔的增多或者簇孔涉及范围的增大,应力由集中向分散转变,增加了岩石内部的抗压能力,使裂缝发育的范围逐渐扩大.(2)垂向分层时,岩样破裂位置一般与簇孔位置关系密切,但若渗透率较高,其可扩展空间增大从而不易破裂.通常裂缝在渗透率相对较低的弹性层进行破裂.(3)当射孔数量减少或者是降低时,岩层内部所能承受的最大射孔压力有所降低,通常更加容易产生破裂,但延展性较弱.此次实验不仅研究了不同岩性组合下水力压裂缝延展规律与发育特征,而且还研究了不同射孔方式对裂缝形态的影响,对油田水力压裂生产中急需了解的水力压裂缝延伸规律具有指示意义.