页岩气藏水平井多级压裂裂缝扩展模型研究

发布时间：2018-04-02 11:27

  本文选题：页岩气　切入点：水平井　出处：《中国科学:物理学 力学 天文学》2017年11期

【摘要】："水平井+多级压裂"技术是目前页岩气藏开发的一项核心技术,并已取得商业化成功.该技术的应用有效改变了压裂的作用区域,但对于裂缝分支的起裂和扩展程度认识的不清,导致水力压裂设计较为粗糙.本文应用最小作用量原理,使裂缝系统的流体压力能、流体动能、弹性能、岩石表面能和摩擦损失热能构成的拉格朗日函数满足哈密顿积分条件,建立了预测最大储层改造体积(Stimulated Reservoir Volume,SRV)时裂缝虚拟个数和虚拟长度模型,其中裂缝虚拟个数可以用来描述裂缝的复杂性.对裂缝虚拟个数和裂缝生长率模型单因素分析结果表明,杨氏模量、范宁摩擦系数等对裂缝虚拟个数的影响显著,裂缝净压力、范宁摩擦系数对裂缝生长率的影响显著.威远-长宁页岩的现场研究实例表明,W1井的裂缝虚拟个数比N1井强,W1井的储层体积改造程度比N1井好,且W1井的裂缝复杂程度更好,而裂缝虚拟个数概念能够反映压裂裂缝的实际复杂性.这为完井工程师提供了理论指导,以提高页岩气储层井压裂改造设计和分析准确性.
[Abstract]:The application of this technology has effectively changed the fracturing area, but the understanding of fracture initiation and extension degree of fracture branches is unclear, which leads to the rough design of hydraulic fracturing.Using the principle of minimum action, the Lagrangian function composed of fluid pressure energy, fluid kinetic energy, elastic energy, rock surface energy and friction loss heat energy of fracture system satisfies the Hamiltonian integral condition.The virtual number of fractures and the virtual length of fractures are established to predict the maximum reformed volume of reservoirs. The virtual number of fractures can be used to describe the complexity of fractures.The results of single factor analysis on the fictitious number of cracks and fracture growth rate show that the Young's modulus and Fanning's friction coefficient have significant effects on the virtual number of cracks, and the net crack pressure and Fanning's friction coefficient have significant effects on the crack growth rate.A field study of Weiyuan-Changning Shale shows that the virtual number of fractures in well W1 is better than that in well N1, and the fracture complexity of well W1 is better than that of well N1.The concept of virtual number of fractures can reflect the actual complexity of fracture.This provides theoretical guidance for completion engineers to improve the accuracy of fracturing design and analysis in shale gas reservoir wells.
【作者单位】： 东北石油大学石油工程学院;Department
【基金】：国家自然科学基金(编号:51490650)资助
【分类号】：TE377

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本文编号：1700199