基于数值模拟的储层岩石力学参数预测模型分析及应用

发布时间：2019-08-09 14:30

【摘要】：由于储层钻孔采样所获取的实际岩心数量有限,导致室内物理力学试验结果具有较大离散性,难以准确地标定储层岩石力学参数。为此,应用数值模拟方法,根据某油田取心样品的物理力学试验结果以及测井资料中不同埋深储层岩石的孔隙度,利用有限元分析软件RFPA2D建立相应的数值模拟岩心,进而对不同孔隙度数值模拟岩心的弹性模量、应力峰值强度、残余应力强度及泊松比等岩石力学参数进行数值分析。将物理力学试验结果与数值模拟结果进行整体回归分析,得到以孔隙度为主变量的岩石力学参数预测模型。基于该预测模型,建立某油田储层三维水力压裂模型,探讨三维水力压裂裂缝的扩展形态,并将数值模拟试验与现场施工的压裂曲线进行对比,发现二者的压裂压力在变化趋势上基本一致,且压裂段的起裂压力与延伸压力相差也较小,验证了研究成果及方法的合理性和适用性。
【图文】：

·76·油气地质与采收率2017年3月结果非常吻合。3储层岩石力学参数预测模型分析由于研究区的取心井较少，岩心资料分散，导致物理力学试验中有效的取心样品数量偏少，试验数据离散性较大。因此，分析数值模拟试验和物理力学试验数据时，将相关性较弱或离散性较大的数据剔除，然后对所有试验数据进行整体回归分析，得到以孔隙度为主变量的储层岩石力学参数预测模型，，再利用测井资料中不同埋深储层的孔隙度来准确标定相应层位的岩石力学参数。由储层岩石力学参数预测模型（图4）可以看出，随着孔隙度增大，岩石的应力峰值强度和弹性图3孔隙度为6%的数值模拟岩心破裂过程中的最小主应力分布特征Fig.3Minimumprincipalstressdistributionfeaturesinthefailureprocessofnumericalsimulationcorewith6%porosity图4储层岩石力学参数预测模型Fig.4Predictionmodelofreservoirrockmechanicalparameters

·76·油气地质与采收率2017年3月结果非常吻合。3储层岩石力学参数预测模型分析由于研究区的取心井较少，岩心资料分散，导致物理力学试验中有效的取心样品数量偏少，试验数据离散性较大。因此，分析数值模拟试验和物理力学试验数据时，将相关性较弱或离散性较大的数据剔除，然后对所有试验数据进行整体回归分析，得到以孔隙度为主变量的储层岩石力学参数预测模型，再利用测井资料中不同埋深储层的孔隙度来准确标定相应层位的岩石力学参数。由储层岩石力学参数预测模型（图4）可以看出，随着孔隙度增大，岩石的应力峰值强度和弹性图3孔隙度为6%的数值模拟岩心破裂过程中的最小主应力分布特征Fig.3Minimumprincipalstressdistributionfeaturesinthefailureprocessofnumericalsimulationcorewith6%porosity图4储层岩石力学参数预测模型Fig.4Predictionmodelofreservoirrockmechanicalparameters
【作者单位】： 大连理工大学土木工程学院;中国石化胜利油田分公司石油工程技术研究院;
【基金】：国家自然科学基金项目“软硬间互地层水力压裂裂缝三维延伸机理研究”(51479024) 安徽省科技攻关计划项目“煤矿动力灾害事故智能预警防控技术与示范”(1604a0802109)
【分类号】：TE311

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本文编号：2524840