쑤베이 분지 가오위오 함몰지구 화좡 지역은 장쑤 유전의 셰일 오일 탐사에서 핵심 구역입니다. 특히 화좡 II 블록의 셰일 매장 깊이는 4,000m를 초과하며, 이 블록의 자원량은 화좡 지역 셰일 오일 총 자원의 42%를 차지하여 해당 블록의 효율적인 개발은 장쑤 유전의 셰일 오일 탐사 및 개발 작업에 중대한 전략적 의미가 있습니다. 그러나 매장 깊이가 증가함에 따라 해당 블록의 셰일 오일 수압파쇄 공정은 높은 시공 압력, 모래 투입의 어려움 등 도전에 직면하고 있습니다. 이에 대응하기 위해 연구팀은 복잡도 향상, 지지 면적 확대 및 유동능력 증진을 목표로 수압파쇄 물리 모사 실험을 수행하여 다양한 유량과 파쇄액 점도가 균열 형태에 미치는 영향을 분석하고, 분단 분군 설계, 구슬 일시 차단 공정, 지지제 조합 등을 수치 모사 방법으로 최적화하였습니다. 연구 결과에 따르면 중고점도 파쇄액의 고유량 주입은 균열의 층간 관통 능력을 향상시키나 열려 있는 층리 수 감소와 비교적 작은 균열 확장 면적을 초래하며, 반면 저점도 파쇄액과 일반 유량 주입은 개방된 층리균열과의 소통이 용이한 것으로 나타났습니다. 분단 분군 설계 측면에서는 단일 분단에 소수 클러스터 배치가 균열 생성 에너지를 집중시켜 각 클러스터 균형적인 유입 및 모래 투입을 촉진하는 데 유리합니다. 모사 결과 단일 분단에 5~6 클러스터 설정은 균열 균형 확장과 균열 지지 효과를 만족하였으며, 다양한 송구 유량, 일시 차단구슬 수 및 직경에 따른 구멍 일시 차단 효과를 모사 연구하여 송구 유량 12~14 m³/min, 차단구슬 직경 15 mm, 차단구슬 수량은 공극 수의 50%~60%로 공정 매개변수를 최적화하였습니다. 복잡한 균열 내 지지제 운반 및 포설 모사를 결합하여 최적의 지지제 조합 및 펌핑 매개변수를 도출하여 개량 효과를 향상시켰습니다. 해당 공정은 HY7정에서 성공적으로 실시되어 최대 일일 생산량은 52.3t에 도달하였으며, 단일 정당 최종 채산 저장량은 4.6×10⁴t로 장쑤 유전 화좡 II 블록 심층 셰일 탐사에 중요한 돌파구를 마련하였으며, 유사 셰일 오일 개발에 중요한 참고가 됩니다.

쑤베이 분지; 심층 셰일 오일; 밀착 절삭 균열; 구슬 일시 차단; 조립 입도