低渗储油层水力压裂裂缝延伸过程及成缝机理

doi:10.12068/j.issn.1005-3026.2019.05.026

东北大学学报:自然科学版 ›› 2019, Vol. 40 ›› Issue (5): 745-749.DOI: 10.12068/j.issn.1005-3026.2019.05.026

低渗储油层水力压裂裂缝延伸过程及成缝机理

张鹏海¹，张子麟²，李明²，张潦源²

(1. 东北大学资源与土木工程学院，辽宁沈阳110819; 2. 中国石化胜利油田分公司石油工程技术研究院，山东东营257000)

收稿日期:2018-04-15 修回日期:2018-04-15 出版日期:2019-05-15 发布日期:2019-05-17
通讯作者: 张鹏海
作者简介:张鹏海(1987-)，男，辽宁沈阳人，东北大学讲师，博士.
基金资助:
国家自然科学基金资助项目(51604062)；东北大学博士后基金资助项目(20170313)；国家科技重大专项(2017ZX05072); 安徽省科技重大专项(17030901023).

Extension Process and Fracture Mechanism of Hydraulic Fractures in Low Permeability Reservoir

ZHANG Peng-hai¹， ZHANG Zi-lin²， LI Ming²， ZHANG Liao-yuan²

1. School of Resources & Civil Engineering， Northeastern University， Shenyang 110819， China; 2. Institute of Petroleum Engineering， Shengli Oil Field Company， SINOPEC， Dongying 257000， China.

Received:2018-04-15 Revised:2018-04-15 Online:2019-05-15 Published:2019-05-17
Contact: ZHANG Peng-hai
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摘要/Abstract

摘要： 为了评价花古6井低渗储油层的压裂效果，在该井地表建立了微震监测系统.基于微震监测结果，利用裂纹延伸路径分析方法及矩张量分析方法对压裂过程中裂缝延伸的时空过程及成缝机理进行了分析.分析结果表明:不同黏度液体注入时，裂纹的空间展布具有不同的特征，注入高黏液时储层中形成了裂缝密度较低的缝网，注入低黏液时储层中形成的缝网具有延伸路径短、分叉明显、密度高、范围大等特征，注入中黏液会在储层形成一些始于分支裂缝端部的裂纹;裂缝的破裂类型以剪切破裂为主(占比89.5%)，并且破裂类型占比不受液体黏性的影响.

关键词: 低渗储油层, 水压致裂, 微震监测, 裂缝延伸, 成缝机理

Abstract: In order to evaluate the hydraulic fracturing effect in the low permeability reservoir of Huagu 6 well， a microseismic monitoring system was established on the surface of the well. Based on microseismic data， the spatio-temporal extension process and fracture mechanism of hydraulic fractures are analyzed by means of crack extension path and moment tensor inversion. The results show that the spatial distribution characteristics of fractures changed with the liquid viscosity. The injection of high viscosity liquid formed a fracture network with low fracture density. The injection of low viscosity liquid formed a large-ranged dense fracture network with short extension path， and many crack branches. The injection of medium viscosity liquid formed some fractures that initiated from the branching fracture ends. The fracture type was mainly shear fracture(89.5%)， and was not affected by the viscosity of the liquid.

Key words: low permeability reservoir, hydraulic fracturing, microseismic monitoring, fracture extension, fracture mechanism

中图分类号:

TD459

张鹏海，张子麟，李明，张潦源. 低渗储油层水力压裂裂缝延伸过程及成缝机理[J]. 东北大学学报:自然科学版, 2019, 40(5): 745-749.

ZHANG Peng-hai， ZHANG Zi-lin， LI Ming， ZHANG Liao-yuan. Extension Process and Fracture Mechanism of Hydraulic Fractures in Low Permeability Reservoir[J]. Journal of Northeastern University Natural Science, 2019, 40(5): 745-749.

参考文献

[1]Economides M J，Nolte K G.Reservoir stimulation ［M］.Chichester:Wiley，2000:1-30.
[2]Ma X，Zou Y，Li N，et al.Experimental study on the mechanism of hydraulic fracture growth in a glutenite reservoir［J］.Journal of Structural Geology，2017，97:37-47.
[3]Zhang P，Yang T，Yu Q，et al.Study of a seepage channel formation using the combination of microseismic monitoring technique and numerical method in Zhangmatun iron mine ［J］.Rock Mechanics and Rock Engineering，2016，49:3699-3708.
[4]陈海潮，唐有彩，钮凤林，等.利用微地震参数评估水力压裂改造效果研究进展［J］.石油科学通报，2016，1(2):198-208.(Chen Hai-chao，Tang You-cai，Niu Feng-lin，et al.Recent advances in mlcrosseismic monitoring and implications for hydraulic fracturing mapping［J］.Petroleum Science Bulletin，2016，1(2):198-208.)
[5]Park S，Kim K I，Kwon S，et al.Development of a hydraulic stimulation simulator toolbox for enhanced geothermal system design［J］.Renewable Energy，2018，118:879-895.
[6]Gischig V S，Doetsch J，Maurer H，et al.On the link between stress field and small-scale hydraulic fracture growth in anisotropic rock derived from micro-seismicity［J］.Solid Earth Discussions，2018，9(1):1-40.
[7]Aminzadeh F，Tafti T A，Maity D.An integrated methodology for sub-surface fracture characterization using microseismic data:a case study at the NW Geysers［J］.Computers & Geosciences，2013，54(54):39-49.
[8]Eaton D W，Baan M V D，Birkelo B，et al.Scaling relations and spectral characteristics of tensile microseisms:evidence for opening/closing cracks during hydraulic fracturing［J］.Geophysical Journal International，2014，196(3):1844-1857.
[9]Chen Z，Wang M.Pore‐scale modeling of hydromechanical coupled mechanics in hydrofracturing process［J］.Journal of Geophysical Research Solid Earth，2017，122:2410-3429.
[10]Grosse C U，Ohtsu M.Acoustic emission testing［M］.Berlin:Springer，2008:175-200.

[1]	王志荣，宋沛，陈玲霞，胡凯. 裂隙性储层压裂缝延伸机理及防治水意义[J]. 东北大学学报（自然科学版）, 2021, 42(5): 741-747.
[2]	刘洪磊，周靖人，杨天鸿，张鹏海. 矿山注浆帷幕渗水通道形成过程[J]. 东北大学学报:自然科学版, 2018, 39(10): 1447-1452.
[3]	张飞，杨天鸿，王植，肖平. 某露天矿南帮滑体西部边界形态测定[J]. 东北大学学报:自然科学版, 2017, 38(9): 1335-1340.
[4]	李杨,杨天鸿,侯宪港,汪泓. 基于微震监测的高强度开采工作面围岩响应规律[J]. 东北大学学报:自然科学版, 2017, 38(6): 854-858.
[5]	刘晓明，赵君杰，王运敏，彭平安. 基于改进的STA/LTA方法的微地震P波自动拾取技术[J]. 东北大学学报:自然科学版, 2017, 38(5): 740-745.
[6]	张楚旋，李夕兵，董陇军，姚金蕊. 微震监测传感器布设方案评价模型及应用[J]. 东北大学学报:自然科学版, 2016, 37(4): 594-599.
[7]	门晓溪，唐春安，马天辉. 水压致裂作用下岩体参数对裂纹扩展影响的数值模拟[J]. 东北大学学报(自然科学版), 2013, 34(5): 700-703.
[8]	门晓溪，唐春安，韩志辉，马天辉. 射孔角度对水力压裂裂纹扩展影响数值模拟[J]. 东北大学学报（自然科学版）, 2013, 34(11): 1638-1641.
[9]	马天辉，张文东，徐涛. 节理岩体中隧洞围岩的损伤破坏机理[J]. 东北大学学报(自然科学版), 2013, 34(10): 1485-1489.
[10]	刘洪磊;杨天鸿;于庆磊;李杨;. 岩石水压致裂影响参数的仿真[J]. 东北大学学报(自然科学版), 2012, 33(10): 1483-1486.
[11]	富向;刘洪磊;杨天鸿;杨宏伟;. 穿煤层钻孔定向水压致裂的数值仿真[J]. 东北大学学报(自然科学版), 2011, 32(10): 1480-1483.
[12]	赵兴东;李元辉;刘建坡;田军;. 红透山矿深部开采岩爆潜在区微震活动性研究[J]. 东北大学学报(自然科学版), 2009, 30(9): 1330-1333.
[13]	赵兴东;石长岩;刘建坡;李元辉;. 红透山铜矿微震监测系统及其应用[J]. 东北大学学报(自然科学版), 2008, 29(3): 399-402.
[14]	冷雪峰;唐春安;杨天鸿;李连崇. 岩石水压致裂过程的数值模拟分析[J]. 东北大学学报:自然科学版, 2002, 23(11): 1104-1107.

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Extension Process and Fracture Mechanism of Hydraulic Fractures in Low Permeability Reservoir

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