[发明专利]一种砂泥岩储层水力裂缝穿层评价方法

说明书

本发明公开了一种砂泥岩储层水力裂缝穿层评价方法，包括如下步骤：步骤一：储层岩石力学特性及应力场研究；步骤二：砂泥岩互层影响下水力裂缝延伸机理研究；步骤三：多裂缝扩展下压裂参数优化研究；步骤四：水力裂缝导流能力评价，本发明明确了砂泥岩油藏中砂泥岩互层条件下水力裂缝穿层规律和主控因素，形成了一套砂泥岩油藏中砂泥岩互层条件下水力压裂参数优化方法，本发明对提高砂泥岩储层水力压裂效果、开发井网部署选择具有重要意义，同时也为同类型油气藏水力压裂提供了借鉴。

技术领域

本发明涉及砂泥岩技术领域，特别是涉及一种砂泥岩储层水力裂缝穿层评价方法。

背景技术

沙泥岩由黏土物质硬化形成的微小颗粒的易裂碎，有页岩的质地及成分，但缺少细致的层理。

储层砂体厚度薄，呈现砂泥互层特征，如何优化水力压裂施工参数实现水力裂缝穿层并提高水力压裂改造体积是目前需要重点研究的难题，是后期开发井网部署选择的关键，受储层纵向应力差、岩石力学性质纵向非均质性和水力压裂参数综合影响，当水力裂缝与砂泥岩弱胶结面交互后，会出现三种不同的延伸路径。针对储层在不同应力差、不同水力压裂参数下，裂缝纵向扩展模式并不明确，多裂缝同步扩展过程中“应力阴影”效应不仅会影响水力裂缝横向扩展，即中间裂缝延伸长度受限；同时也会影响水力裂缝纵向扩展，主要表现为裂缝高度受限，影响穿层效果，当水力裂缝贯穿隔夹层时，能量损失导致水力裂缝宽度会发生明显“跳跃”，裂缝宽度会急剧变窄，穿层后水力裂缝导流能力可能无法满足生产需求，因此如何选择合适压裂设计参数，以保证穿层后裂缝几何形态满足生产需求，当水力裂缝贯穿隔夹层时，能量损失导致水力裂缝宽度会发生明显“跳跃”，裂缝宽度会急剧变窄，穿层后水力裂缝导流能力可能无法满足生产需求，因此如何选择合适压裂设计参数，以保证穿层后裂缝几何形态满足生产需求，因此本发明提出了一种砂泥岩储层水力裂缝穿层评价方法来解决上述问题。

发明步骤

针对上述现有技术存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种砂泥岩储层水力裂缝穿层评价方法。

为实现上述目的，本发明提供了一种砂泥岩储层水力裂缝穿层评价方法，包括如下步骤：

步骤一：储层岩石力学特性及应力场研究；

步骤二：砂泥岩互层影响下水力裂缝延伸机理研究；

步骤三：多裂缝扩展下压裂参数优化研究；

步骤四：水力裂缝导流能力评价。

进一步地，所述步骤一中包括：①三轴压缩和抗拉强度测试；②储层单井岩石力学参数、地应力剖面建立；③明确研究区域储层砂、泥岩展布规律及厚度变化，所述步骤二中包括：①砂泥岩互层三维水力裂缝扩展模型建立；②地质因素对水力裂缝穿层影响研究；③工程因素对水力裂缝穿层影响研究。

进一步地，所述步骤三中包括：①多裂缝扩展砂泥岩互层三维水力裂缝扩展模型建立；②簇间距对水力裂缝穿层影响研究；③提高水力裂缝穿层效果压裂参数优化；所述步骤四中包括：①满足经济开发裂缝导流能力确定；②砂泥岩储层支撑剂导流能力实验评价。

进一步地，基于岩石力学测试和已有地质模型，明确岩石力学参数及储层厚度分布，构建了耦合渗流-应力-损伤水力压裂模型，明确了水力裂缝穿层地质条件和施工参数，构建了考虑层理面的多裂缝同步扩展模型，明确了不同地层条件对应的段簇组合，优化水力压裂施工参数，明确不同段簇组合下满足油藏经济开发的裂缝导流能力，结合支撑剂导流测试确定了合理铺砂浓度。

进一步地，开展劈裂和三轴岩石力学测试，明确储层岩石力学性质分布研究过程，共取30块标准岩样，开展三轴压缩实验24块、巴西劈裂实验6块，明确不同岩性的岩石力学性质差异；基于测录数据，通过小层对比划分，明确了储层隔夹层分布。