水平井分段多簇限流压裂数值模拟
本文关键词: 水力压裂 分段多簇 应力干扰 射孔压降 黏聚力模型 出处:《断块油气田》2017年01期 论文类型:期刊论文
【摘要】:水平井分段多簇压裂是目前非常规储层开发的有效手段,但现场生产测试结果表明,相当一部分的射孔簇对产量完全无贡献。文中基于CZM模型和伯努利方程建立了考虑射孔孔眼摩阻的多簇裂缝同时起裂与扩展的有限元计算模型,对不同射孔参数情况下裂缝的同时扩展进行了计算模拟,得到了不同时间5簇裂缝的扩展形态,以及井底压力、各簇裂缝缝口压力和进入各簇裂缝的压裂液流量等随时间的变化规律。模拟结果表明:当射孔孔眼摩阻较低时,初期5簇裂缝同时起裂,后期由于应力干扰加强,中间3簇裂缝停止扩展并逐渐闭合,压裂液不再进入中间3簇射孔,成为无效射孔簇;非均匀射孔簇摩阻之间的差异能够有效平衡裂缝之间的应力干扰,使多簇裂缝同时起裂扩展并减缓多簇裂缝扩展的不均衡性;中间簇比侧边簇射孔数量只需多出2~3个就可以有效改变裂缝扩展形态,提高储层改造效果。该有限元计算模型对现场多簇水力压裂施工参数设计具有一定的指导意义。
[Abstract]:Segmented multi-cluster fracturing in horizontal wells is an effective method for developing unconventional reservoirs at present, but the field production test results show that, Quite a number of perforated clusters have no contribution to the output. Based on the CZM model and Bernoulli equation, a finite element model for the simultaneous initiation and propagation of multiple clusters of cracks considering the hole friction is established in this paper. The simultaneous propagation of fractures under different perforation parameters is simulated, and the propagation patterns of 5 clusters of fractures at different times and bottom hole pressure are obtained. The variation of fracture pressure and flow rate of fracturing fluid entering each cluster fracture with time. The simulation results show that when the friction of perforating hole is low, the initial five cluster fractures start to crack at the same time, and the stress interference is strengthened in the later period. The middle 3 clusters of fractures stop to expand and close gradually, the fracturing fluid no longer enters the middle 3 clusters of perforation and becomes an invalid perforation cluster, and the difference between the friction resistance of the non-uniform perforation cluster can effectively balance the stress interference between the fractures. The fracture propagation of the middle cluster can be changed by only 2 ~ 3 more perforations than that of the lateral cluster, and the crack propagation pattern can be changed effectively by making the crack initiation and propagation of the multi-cluster crack at the same time and reducing the imbalance of the multi-cluster crack propagation. The finite element calculation model has certain guiding significance for the design of field multi-cluster hydraulic fracturing operation parameters.
【作者单位】: 中国石油大学(北京)石油工程学院;中国石油大学(北京)油气资源与探测国家重点实验室;
【基金】:国家自然科学基金项目“裂缝性油气储层水力裂缝模拟的增强有限元方法”(11502304) 中国石油大学(北京)引进人才科研启动基金项目“基于增强有限元方法(A-FEM)的水力压裂数值模拟研究”(2462013YJRC023)
【分类号】:TE377
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本文编号:1520396
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