薄互層油藏水力裂縫擴(kuò)展規(guī)律研究.pdf

1、薄互層油藏砂泥巖交互,油層厚度0.5-2米不等。水力裂縫無(wú)論是在縫高方向的擴(kuò)展還是在縫長(zhǎng)方向的擴(kuò)展和常規(guī)油藏有著明顯的差異,更具有復(fù)雜性,施工風(fēng)險(xiǎn)大,難度高,而裂縫擴(kuò)展的形態(tài)和支撐劑的鋪置對(duì)油層的增產(chǎn)效果舉足輕重,甚為重要,因而有必要針對(duì)薄互層油藏特點(diǎn)研究薄互層油藏水力裂縫的擴(kuò)展規(guī)律。
　　 本文首先進(jìn)行了巖石力學(xué)參數(shù)由動(dòng)態(tài)向靜態(tài)的轉(zhuǎn)換,既保證了計(jì)算的準(zhǔn)確性又保證了計(jì)算的簡(jiǎn)便性;然后在巖石力學(xué)參數(shù)的基礎(chǔ)上進(jìn)行了分層地應(yīng)力的計(jì)算,

2、獲得了分層地應(yīng)力模型和井壁處的應(yīng)力分布模型,建立了裸眼井和套管井起裂壓力、起裂角、起裂方位的優(yōu)選方法;將無(wú)限大地層有限尺寸裂縫模型和勻速兩翼擴(kuò)展裂縫模型推導(dǎo)所得的動(dòng)態(tài)應(yīng)力強(qiáng)度因子應(yīng)用到巖石破裂準(zhǔn)則當(dāng)中,對(duì)裂縫擴(kuò)展真三維模型加以改進(jìn),從而使模擬結(jié)果更加符合水力壓裂實(shí)際;薄互層油藏水力裂縫高度方向擴(kuò)展在遇到砂泥巖界面時(shí)會(huì)出現(xiàn)多種復(fù)雜擴(kuò)展現(xiàn)象,針對(duì)于此,引用界面韌性指數(shù),研究計(jì)算了滑移裂縫、二次裂縫、偏轉(zhuǎn)裂縫的縫尖應(yīng)力場(chǎng),建立了偏轉(zhuǎn)裂縫偏轉(zhuǎn)角

3、的計(jì)算方法;以真三維模型為基礎(chǔ),采用伽遼金法建立泛函,獲得了真三維模型的有限元模型,研究開(kāi)發(fā)了三角網(wǎng)格的劃分和推進(jìn)技術(shù),實(shí)現(xiàn)了水力裂縫的真三維模擬;最后以勝利油田一口實(shí)例壓裂井為例,分別采用自編程序和國(guó)外商業(yè)軟件GOHFER進(jìn)行壓裂模擬,將模擬結(jié)果與微破裂影像裂縫監(jiān)測(cè)結(jié)果對(duì)比,進(jìn)行了自編程序的運(yùn)行評(píng)價(jià)。研究表明,巖石力學(xué)參數(shù)由動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)換為靜態(tài)之后,計(jì)算所得的應(yīng)力剖面發(fā)生明顯變化。沒(méi)有考慮界面影響之前,不同條件下裂縫初始擴(kuò)展方向相同;考慮界