致密砂岩储层岩石可压性评价及其控制因素研究

来源 :中国石油大学(华东) | 被引量 : 0次 | 上传用户:JSLDYY
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岩石可压性评价是储层压裂改造层位优选、压后产能评估的重要基础工作。准噶尔盆地中部4区块致密砂岩储层埋藏深、物性差,亟需通过压裂改造提高工业产能。因此,在借鉴前人研究成果的基础上,以董2井北三维区侏罗系致密砂岩为例,基于岩石三轴试验建立了致密砂岩力学参数动静态转换公式和弹性模量-断裂能密度拟合公式,采用岩石破裂准则确定了研究区不同深度的裂缝发育指数,通过数值模拟手段分析了不同因素对储层可压性的影响规律。以断裂能密度表征致密砂岩断裂韧性,以裂缝发育指数表征储层天然裂缝发育程度,综合考虑岩石脆性、断裂韧性、地应力环境和天然裂缝发育程度的影响,采用层次分析法计算了各因素权重,建立了适合深层致密砂岩的可压性评价方法。在此基础上,结合有效储层的分布情况进行了压裂层位优选,并通过D8井压后微地震观察,验证了方法的可行性,为研究区勘探开发提供了技术支撑。研究得到以下主要结论:(1)研究区岩石类型以粉砂岩、细砂岩和泥质砂岩为主;岩石孔隙较发育,多为原生粒间孔、溶蚀孔隙,连通性较好;孔隙度主要分布在510%,渗透率主要分布在0.110mD,储层多为低孔、特低渗储层。(2)研究区岩石脆性指数范围在0.500.83,岩石脆性较好;断裂能密度多数为83.5275.4N·mm·mm-3,裂纹扩展所需能量较大;水平应力差异系数范围在0.170.23,有利于形成的裂缝网络;裂缝发育指数主要集中在0.40.8之间,多为裂缝轻微发育区。(3)模拟分析认为,岩石弹性模量越高,压裂裂缝宽度越小、长度越长;泊松比和地应力环境对压裂裂缝形态影响较小;水平应力差异系数越大,压裂裂缝越容易穿过天然裂缝继续沿最大水平主应力的方向扩展,反之,天然裂缝容易诱导压裂裂缝方向发生改变,压裂裂缝首先沿着天然裂缝方向进行扩展。(4)研究区头屯河组和三工河组有效储层孔隙度下限为4.5%、4.0%,渗透率下限为0.15mD、0.12mD;根据可压性指数FI的大小将研究区可压性划分为三类:当FI大于0.55时,可压性好;当FI介于0.500.55之间时,可压性一般;当FI小于0.50时,可压性差,进而优选了D7井、D8井和D701井共9个压裂层位。
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