碳酸盐岩储层酸压室内真三轴物理模拟实验
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摘要
不同储集类型碳酸盐岩的水力裂缝扩展模式有差异,现有研究对酸压条件下裂缝型和缝洞型碳酸盐岩破裂模式认识不清,无法有效增加裂缝复杂度,提高采收率。采用裂缝型和缝洞型的碳酸盐岩进行室内真三轴酸压物理模拟实验,运用3D断面扫描观察裂缝面粗糙程度,分析对比两者破裂形态、裂缝起裂模式、扩展规律及泵压曲线特征。实验结果表明:(1)两种碳酸盐岩中的天然弱结构都能诱导天然裂缝扩展,作用模式有差异:水力裂缝在缝洞型碳酸盐岩中主要受孔洞的诱导形成树枝状蚓洞群,在裂缝型碳酸盐岩中主要依靠通过开启原有的天然裂缝向前延伸,形成交叉型裂缝。(2)缝洞型碳酸盐岩破裂压力较低,曲线受孔洞影响,出现二次波动;裂缝型碳酸盐岩破裂压力较高,曲线仅出现一次波动,压力下降更快。(3)裂缝型碳酸盐岩中酸液与基质作用区域主要集中在井眼附近,其余部位蚀刻效果不明显,酸液沿裂缝产生漏失;缝洞型碳酸盐岩中,酸液与基质的作用区域更大:近井筒处断面蚀刻程度最深,弱化效果最好,随着距井筒距离增加,弱化效果逐渐减弱。(4)对比裂缝型碳酸盐岩在滑溜水压裂、酸液压裂、泡酸条件下的泵压曲线,酸液压裂降低破裂压力效果最明显,优于泡酸处理,滑溜水压裂破裂压力最高。泡酸条件下,酸液腐蚀裸眼段,降低壁面强度;酸压条件下,酸液主要沿着裂缝路径与岩石作用,弱化作用更明显。针对不同储集类型碳酸盐岩,即使施工工艺相同、地应力相同,仍然会获得不同的压裂效果,实验结果将对碳酸盐岩储层现场酸压工艺的改进提供指导。