基于岩心的砂砾岩水力裂缝评价和砾石非均质性的影响

在中国西北部准噶尔盆地马湖凹陷北坡建立了一个示范区，开展水力压裂实验，并设计了一口取芯井来研究水力裂缝。从约323.19 m的四个连续岩芯中采集了345条裂缝，包括高频裂缝、天然裂缝、岩芯处理裂缝和钻井诱导裂缝，其中包括泥岩、砂岩和砾岩。岩芯岩性以砾岩为主，砾岩的特点是砾石粒径粗、分选差和砾石支撑。首先，本文通过整合岩心观察、成像测井和CT扫描来识别不同的裂缝。根据裂缝传播路径和裂缝表面几何形状，砂砾岩储层中的HF分为穿透砾石裂缝和绕过砾石裂缝。其次，分别对HFs的发生和密度进行了表征。HF的倾角为80–90◦ 和0的两个趋势◦–20◦ 和160◦–220◦. 裂缝密度在深度上表现出强烈的非均质性，穿透砾石裂缝的数量几乎是绕过砾石裂缝的两倍。此外，在断裂面上没有观察到明显的支撑剂，而在岩屑中发现了支撑剂。第三，选择砾石尺寸和方向，研究砾石非均质性对HFs的影响。结果表明，砾石尺寸越大，砾石方向与高频波传播方向之间的锐角越大，有利于穿透性砾石裂缝的发育。最后，研究了压裂井对HFs的影响。裂缝密度与裂缝与射孔部位之间的距离、丛间距和滑水密切相关。较高的裂缝密度是由于高频波与射孔部位之间的间距更近、簇间距更小以及滑溜水的百分比更高。本文的研究成果有望为油田水力压裂作业以及当前的实验和数值研究提供参考。