致密气藏水平井水力压裂簇间距优化研究

摘要

为解决水力压裂簇间距优化问题,以有限元方法为基础,建立了3D裂缝扩展模型来模拟分段多簇压裂过程中裂缝同步扩展过程,以此模拟不同簇间距条件下裂缝扩展几何形态和裂缝扩展过程中诱导应力场的干扰作用.研究发现,裂缝扩展过程中在裂缝附近会产生应力转向区,簇间距过密会导致裂缝同步扩展过程中中间裂缝的扩展受到抑制;而较大的簇间距会使得应力转向区范围过小,不利于地层中缝网的形成.以W5致密气藏为对象,分别就簇间距为20 m、30 m、40 m和50 m四种簇间距条件下的裂缝扩展几何形态和应力变化进行了对比分析,分析结果表明:当簇间距小于40m时,受边部裂缝扩展影响,中间裂缝在扩展过程中受到明显限制;当裂缝簇间距大于40 m时,裂缝能够自由扩展,但是形成的应力转向区较小,不利于在地层中形成复杂裂缝网络.综合裂缝扩展几何形态和应力转向的影响,确定W5致密气藏最优簇间距为40 m,采用分段多簇压裂工艺在地层中形成复杂裂缝网络.