高应力储层射孔井孔眼起裂压力及方位研究

摘要

高应力储层或者地应力条件复杂的储层难以准确预测破裂压力,容易出现储层难以压开,易进液、难进砂等问题。射孔孔眼是连接井筒与地层的重要通道,研究孔眼起裂压力及方位有助于认识高应力储层或者地应力条件复杂的储层破裂行为,为后续优化加砂压裂工艺提供依据。基于弹性力学理论建立了套管射孔井井周应力场模型和射孔孔眼周围应力场模型,以此确定孔眼起裂压力及方位;与某高应力储层现场数据进行对比,证明了该模型的可靠性,并分析了高应力储层不同地应力状态下直井孔眼的起裂压力及方位。结果表明,对于走滑断层和逆断层地应力状态,沿最大水平主应力方向射孔时,孔眼始终横向起裂,孔眼附近倾向于形成水平缝,起裂压力最低,且走滑断层的近井压裂裂缝形态更迂曲;沿最小水平主应力方向射孔时,水平地应力差越小,孔眼容易横向起裂,孔眼附近倾向于形成水平缝,起裂压力更高,且走滑断层的近井压裂裂缝形态更迂曲;水平地应力差越大,孔眼容易纵向起裂,孔眼附近倾向于形成垂直缝,起裂压力更低,且逆断层的近井压裂裂缝形态更迂曲。该研究有利于高应力储层或者地应力条件复杂储层的高效开发。

关键词

孔眼起裂 / 高应力储层 / 起裂压力 / 起裂方向