裂缝性储层天然缝与人工缝耦合机理及水窜预防井网调整

摘要

裂缝性致密砂岩储层开发调整方案的制定需系统开展天然缝、人工缝耦合关系评价。以南襄盆地东南部裂缝性致密油砂岩储层为例，开展了致密砂岩储层岩石力学、地应力、动静态天然裂缝及人工缝压裂扩展模拟等研究，并对水窜诱因及井网调整措施进行了讨论。研究结果表明，根据差应变及压裂测试结果，工区目的层现今地应力为张性应力状态，水平最大及最小主应力差（σ_H-σ_h）值主要分布在4～11 MPa之间；此外，动、静态裂缝分析均显示，发育近WE向及近NE向2组天然缝。压裂模拟结果显示，水力裂缝明显受天然裂缝发育特征的控制。当储层中发育WE向及近NE向2组共轭天然缝时，随着天然缝密度的增加，人工缝长度近乎线性降低；当天然缝发育程度较低时可形成长水力缝，而当天然缝发育程度较高时，水力缝主要为短缝。当储层中仅发育WE向1组天然缝时，随着天然缝密度的增加，水力缝长度与改造面积先快速增加，后趋于稳定；且当天然缝发育程度较低时主要形成短缝，而当天然缝发育程度较高时，水力缝主要为长缝。天然缝的组系、方向及发育程度影响水力缝扩展规模及方向。另外，引起核桃园组三段水窜的原因包括天然缝带的连通性、构造因素、天然缝与人工缝的连通。早期压裂人工缝在后期压驱中会起到类似于天然缝的作用。综合考虑已有井网形式、原油分布、构造、天然缝及人工缝耦合关系，提出针对不同区域天然缝特征差异使用不同井网调整措施的技术方案。

关键词

裂缝性储层 / 天然缝 / 人工缝 / 水力压裂 / 地应力 / 工程应用