准噶尔盆地吉木萨尔凹陷芦草沟组含油页岩岩石力学特性及可压裂性评价

摘要

页岩油储层具有油气丰度低、渗透能力差、单井无自然产能或自然产能低于工业油流下限、能量衰减快等特点,在水平井或多分支井的基础上实施高效的压裂改造是实现页岩油效益开采的关键.围绕吉木萨尔凹陷芦草沟组含油页岩储层的可压裂性评价,实验测试与理论分析相结合,研究认识了岩石的变形破坏特征、力学强度特性及其纵向分布特征;在芦草沟组页岩储层可压裂性影响因素分析的基础上,建立了可压裂性指数评价方法.结果表明:芦草沟组含油页岩的变形破坏呈现显著的脆性特征,且层理、微裂缝等结构面发育,具备压裂改造形成复杂缝网的内在地质力学条件;芦草沟组页岩储层间存在岩石力学强度、地应力相对较高的隔层,对该类型储集体的压裂过程中在兼顾裂缝网络复杂化的同时还应强化压裂缝对上下储层的沟通能力,实现压裂改造有效体积的最大化;综合脆性指数、水平应力差、层间应力差以及断裂韧性等指标,建立了可同时表征水平井体积压裂缝网形成难易与压裂缝穿越隔层沟通纵向储层能力的可压裂性评价方法;基于微地震压裂监测结果的验证分析表明所建立的可压裂性指数评价方法在以吉木萨尔凹陷油页岩为代表的薄互层状页岩地层中具有较好适用性.