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2.3 多裂缝及裂缝转向的不利影响

多裂缝形成后,对压裂施工及压后生产造成以下不利影响:

①裂缝长度大受影响。对于低渗储层来说,降低表皮的重要措施是加大缝长,显然多条短缝的效果不如单条长缝。形成多裂缝后,难以沟通远处的天然裂缝系统,生产有效期会受到很大影响。

②如果多裂缝与井筒平行层叠,中间位置裂缝由于裂缝间干扰、裂缝不发育,导致较小的泄油面积,产量会很低。此时即使在井筒周围形成多条裂缝,其产量供给范围也仅限于近井筒处,难以获得长期的效果。

③多条裂缝相互干扰,引发砂堵事故。

一般出现多裂缝的储层埋藏较深,裂缝弯曲现象严重,压裂沿程摩阻较高,加上岩性致密、坚硬,流量在多缝间分流,近井的应力集中、裂缝狭窄,造成施工泵压较高。如果不采取合理的工艺措施,一开始就采用较大的砂粒直径与较高的浓度,易引发早期砂堵。引起砂堵后,施工压力攀升,超过设备耐压程度,将不能继续施工,加砂量与改造程度不能达到要求。对于岩性特殊的地层来说,如火山岩,破裂压力梯度、杨氏模量、抗张强度、断裂韧性等均较沉积岩高,裂缝宽度更窄。

通常认为,脱砂发生在裂缝的端部,而且是由远井裂缝狭窄、液体衰竭引起的。实际上,在发生裂缝弯曲转向与多裂缝的情况下,当裂缝通道弯曲、狭窄、流体失去足够的黏度来携带砂粒通过近井区域时,就会发生砂堵。

④多裂缝形成后,将显著增加压裂液向地层滤失,极大地增加了施工的砂堵概率和施工风险,增加了施工成本。有的失败井加砂不足 2 m 3 就出现砂堵。解决多裂缝(无论是天然的还是压裂造成的)压裂施工的易砂堵问题已经成为制约该类储层压裂成败的关键技术。对于裂缝性的地层来说,属于典型的多裂缝高滤失储层,流体遵从孔隙-裂隙双重滤失机制,压裂液滤失较沉积岩严重;天然微裂隙、溶孔微观发育规律性不强,造成压裂液滤失带有明显的不确定性;裂缝性储层介质中已有的天然裂缝和在外力作用下可张开的潜在裂缝的存在,使得在压裂施工中液体的滤失系数呈两个特点:一是滤失系数是动态变化的;二是滤失系数比相同条件下的均质介质大得多,通常是数量级的增加,施工中液体滤失难以估算。同时,岩性致密、坚硬,使压裂裂缝宽度增大受限。这些因素导致在施工过程中砂堵概率明显增大,并且很难预测。如果在施工早期不能解决多裂缝的问题,而使用较大的前置液量,则会带来地层伤害问题。

但多裂缝本身并不一定是坏事,只是出现在同一次压裂过程中的多裂缝不利于加砂。对于水平井来说,多个横向裂缝无疑提高了生产能力。 ZxHe67D8HHJAIUiacx4ALM6nuthc1bqr9YFgRO67xHQ3K8Ap3ZXlvFkb1viAyDfX

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