压裂后焖井期间页岩吸水起裂扩展研究——以四川盆地长宁区块龙马溪组某平台井为例
韩慧芬1,2, 杨斌3, 彭钧亮1,2
1.中国石油西南油气田公司工程技术研究院;
2.页岩气评价与开采四川省重点实验室;
3.“油气藏地质及开发工程”国家重点实验室·西南石油大学

作者简介:韩慧芬,女,1973年生,高级工程师;主要从事油气田增产改造技术方面的研究工作。地址:(618300)四川省广汉市广东路东一段。电话:(0838)5152438。ORCID: 000-0003-0302-6639。E-mail: hanhf@petrochina.com.cn

摘要

为了确定页岩气井压后的焖井时间,需要预测关井期间储层条件下页岩自吸压裂液对裂缝起裂扩展的影响。为此,基于裂缝闭合判断准则,针对四川盆地长宁区块三轴地应力测试结果,判定裂缝的闭合状态,然后基于张开裂缝的拉伸和剪切起裂准则,计算拉伸破坏和剪切破坏情况下的最大周向应力和最大有效剪切应力,并结合三轴及单轴岩石抗压力学实验和单轴巴西劈裂抗拉强度实验结果,获得裂缝起裂阈值压力,进而探讨了该区块下志留统龙马溪组页岩气井的合理焖井时间。研究结果表明:①该区块龙马溪组页岩气井压裂后,在焖井期间储层中的微裂缝总是保持开启的;②储层条件下裂缝所处的应力状态十分复杂,即使是张开裂缝,也有可能发生剪切破坏;③当裂缝倾角为0°时,裂缝尖端获得最大周向应力值,对应裂缝起裂角为0°,即裂缝会沿着最大水平主应力方向起裂延伸,当缝内流体压力低于70 MPa后,裂缝不会再产生拉伸起裂;④当裂缝倾角为0°时,对应最大有效剪切应力,此时裂缝起裂角为55°,当缝内流体压力低于60 MPa后,裂缝不再产生剪切起裂;⑤若要充分发挥页岩气井压裂后焖井期间压裂液的改造作用,该区块龙马溪组气井压裂后的合理焖井时间为5~10天。

关键词: 吸水起裂; 焖井时间; 页岩气; 剪切破坏; 阈值压力; 起裂角; 四川盆地; 长宁区块; 早志留世
Fracture initiation & propagation in shale due to imbibition during well shut-in after fracturing: A case study from one well platform in Longmaxi Fm of the Changning Block, Sichuan Basin
Han Huifen1,2, Yang Bin3, Peng Junliang1,2