薄互層油藏水力裂縫擴展規(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。水力裂縫無論是在縫高方向的擴展還是在縫長方向的擴展和常規(guī)油藏有著明顯的差異,更具有復(fù)雜性,施工風(fēng)險大,難度高,而裂縫擴展的形態(tài)和支撐劑的鋪置對油層的增產(chǎn)效果舉足輕重,甚為重要,因而有必要針對薄互層油藏特點研究薄互層油藏水力裂縫的擴展規(guī)律。
　　 本文首先進行了巖石力學(xué)參數(shù)由動態(tài)向靜態(tài)的轉(zhuǎn)換,既保證了計算的準(zhǔn)確性又保證了計算的簡便性;然后在巖石力學(xué)參數(shù)的基礎(chǔ)上進行了分層地應(yīng)力的計算,

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;將無限大地層有限尺寸裂縫模型和勻速兩翼擴展裂縫模型推導(dǎo)所得的動態(tài)應(yīng)力強度因子應(yīng)用到巖石破裂準(zhǔn)則當(dāng)中,對裂縫擴展真三維模型加以改進,從而使模擬結(jié)果更加符合水力壓裂實際;薄互層油藏水力裂縫高度方向擴展在遇到砂泥巖界面時會出現(xiàn)多種復(fù)雜擴展現(xiàn)象,針對于此,引用界面韌性指數(shù),研究計算了滑移裂縫、二次裂縫、偏轉(zhuǎn)裂縫的縫尖應(yīng)力場,建立了偏轉(zhuǎn)裂縫偏轉(zhuǎn)角

3、的計算方法;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,研究開發(fā)了三角網(wǎng)格的劃分和推進技術(shù),實現(xiàn)了水力裂縫的真三維模擬;最后以勝利油田一口實例壓裂井為例,分別采用自編程序和國外商業(yè)軟件GOHFER進行壓裂模擬,將模擬結(jié)果與微破裂影像裂縫監(jiān)測結(jié)果對比,進行了自編程序的運行評價。研究表明,巖石力學(xué)參數(shù)由動態(tài)轉(zhuǎn)換為靜態(tài)之后,計算所得的應(yīng)力剖面發(fā)生明顯變化。沒有考慮界面影響之前,不同條件下裂縫初始擴展方向相同;考慮界