挟層型陸相頁岩油貯留層圧裂亀裂拡展実験研究

CHAI Nina ,  

LI Jiarui ,  

ZHANG Liwen ,  

WANG Junjie ,  

LIU Yapeng ,  

ZHU Lun ,  

摘要

オルドス盆地の延長層には、一連の泥頁岩および細粒砂岩が堆積しており、豊富な頁岩油資源を有し、探査開発評価資源量は数十億トンに達する。しかし、頁岩油貯留層の可動性が低く、埋蔵深度が浅く、水平方向の層理や断層、断裂が発達し、亀裂の拡大形態は不明であり、体積的な圧裂改造が難しい。7区間の井下貯留層から採取した全径密砂泥岩コアおよび頁岩コアを用い、セメント包埋コア法により真三軸室内圧裂模擬実験を実施し、水圧亀裂形態を取得、弱応力場下における頁岩油貯留層の水圧亀裂展開機構を明らかにした。実験では、頁岩油貯留層の層状構造は比較的密で、岩石粒子間の結合性が弱く、圧裂液が層理に沿って浸透しやすいことがわかった。垂直応力と最小水平主応力の差が2MPa未満のとき、水圧亀裂形態は主に水平亀裂であり、圧裂液は主に層理または水平の天然亀裂に沿って浸透する。垂直応力と最小水平主応力の差が7MPaに増加すると、垂直貫通層間亀裂が現れて局部的な段差を形成し、弱結合層理面に捕捉されて層理に沿って伸展する。したがって、圧裂施工時には垂直応力と最小水平主応力の差が大きい領域(井口が山頂に位置する)を優先的に選択することが望ましく、水圧亀裂の垂直展開を促進し、貯留層の体積圧裂効果を高め、頁岩油産量の増加および経済効果の向上につながる。

关键词

挟層型頁岩油貯留層;水圧圧裂実験;最大水平主応力;水圧亀裂形態;天然亀裂;数値シミュレーション

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