基于地层条件下力学试验的致密砂岩可压裂性评价

摘要

致密砂岩储层具有物性差、地层压力异常、隔夹层发育等工程地质特征,通常需通过压裂改造实现效益开采。以鄂尔多斯盆地杭锦旗地区下石盒子组致密砂岩可压裂性评价为目标,通过理论分析并结合现场实际,研究了岩石的力学强度特性、力学参数及地应力纵向分布规律,认为脆性指数、断裂韧性以及水平地应力差指数为储层可压裂性的关键控制因素,在此基础上利用层次分析法建立了可压裂性综合评价方法。研究结果表明:下石盒子组致密砂岩地层的岩石力学参数以及地应力分布差异明显,储层间存在高应力和高强度隔挡夹层,这种差异化的储层分布特征使其具备压裂改造形成复杂沟通缝网的地质力学潜力,在压裂作业中应重点考虑地层的可压裂性及可压层段的优选,避免受隔挡夹层的影响造成压裂缝网纵向沟通能力不足。基于脆性指数、断裂韧性和水平地应力差指数构建的可压裂性指数能够有效确定储层最佳压裂层段,当其大于0.25时,储层可压裂级别为Ⅰ级,在实际的施工作业中,需根据地层实际情况选用不同的工程力学参数。该研究成果能为下石盒子组致密砂岩压裂改造提供借鉴与思路。