关键词:
砾岩储层
水力压裂
流固耦合
裂缝扩展
跨尺度模拟
摘要:
砾岩油藏岩性复杂,非均质性极强,砾石含量高、粒径跨尺度分布,且砾石空间分布呈非均匀散乱特征,压裂过程中水力裂缝扩展路径受严重干扰,裂缝延伸形态复杂,参数预测精度差,致使砾岩油藏压裂改造缺少可靠的理论支撑。为此,基于扩展有限元方法,引入自适应网格细化方法以处理厘米级别砾石,构建了砾岩储层压裂流固耦合数值模型,实现了从厘米级至百米级的跨尺度裂缝扩展精准模拟与表征。利用已有砾岩裂缝扩展数据验证了模型的准确性。在此基础上,开展米级砾岩裂缝扩展模拟,分析裂缝-砾石作用机理及控制因素,并基于米级尺度研究模拟了油藏尺度砾岩储层裂缝延伸模式。模拟结果表明,裂缝-砾石间的作用模式主要包括绕砾、阻砾、穿砾及诱导分支缝4种类型,注入排量、液体黏度、水平应力差及砾石含量是决定裂缝-砾石作用模式与裂缝延伸形态的主要因素。油藏尺度模拟进一步揭示,天然裂缝主导水力裂缝的延伸路径与形态,砾石则轻微影响裂缝规律;影响缝网形成的关键地质工程因素按权重从大到小依次为天然裂缝密度、天然裂缝长度、水平应力差、注入排量、液体黏度与砾石密度。该研究成果为砾岩油藏压裂参数优化设计提供了理论依据,对提升此类复杂储层改造效果与开发效益具有重要指导价值。