川南井研地区筇竹寺组页岩现今地应力场特征及对压裂缝的影响

摘要

四川盆地下寒武统筇竹寺组页岩层系的油气发现，开辟了页岩气规模增储新阵地.为明确川南井研地区筇竹寺组页岩现今地应力场特征及其对压裂缝的影响，综合多源数据对井研地区筇竹寺组页岩井剖面地应力方向和大小进行了精细解释；并通过建立精细地质结构模型和非均质岩石力学模型，基于单井解释结果约束，进行三维现今地应力场分布预测模拟，明确了研究区现今地应力场分布特征及其影响因素；之后进行了水平井压裂模拟，分析了现今地应力对压裂缝扩展的影响.研究结果表明：地应力大小和水平两向应力差整体受控于埋深，纵向上受岩性影响，1,5,9号黑色页岩层应力局部增加，平面上表现出工区地应力西北、东南高，中间低的特点.断层附近地应力和水平两向应力差减小，NE向断层对地应力大小的影响较NW向断层大，且断层规模越大影响越大，而构造变形影响较弱.目的层7号层最大、最小水平主应力和垂向主应力主要为75～95,60～80和65～85 MPa，水平两向应力差主要为11～16 MPa.研究区最大水平主应力方向主要集中在N75°～90°E之间，威远背斜西南倾末端区受构造变形影响，最大水平主应力稍向逆时针方向偏转，铁山背斜区和中部夹持区受断层影响，最大水平主应力方向顺时针偏转约5°～10°，NE向断层对地应力方向影响较NW向断层大.最小水平主应力增加，裂缝缝长、缝宽、缝高和改造体积均减小；水平两向应力差增加，裂缝缝长增加，缝宽、缝高和改造体积均减小.井轨迹与最大水平主应力方向夹角较大、最小水平主应力和水平两向应力差较小时，压裂效果较好.研究成果可为页岩储层地应力研究和页岩气的高效勘探开发提供科学依据.

关键词

川南 / 筇竹寺组 / 页岩 / 现今地应力场 / 压裂模拟