海拉尔贝14区块压裂参数优化设计研究

发布时间：2020-04-06 19:31

【摘要】：海拉尔油田贝14区块由于多数井已进行了压裂施工,伴随着长期的注采,该区块的地应力已经与原始地应力存在很大的差别。这对于后续的压裂施工设计产生了很大的困难。为此,揭示本区块现地应力场的分布情况,得到新压裂井的裂缝延伸方向,结合压裂井的裂缝参数的优化,才能实现较高的采收率。地应力是决定水力裂缝起裂位置和方位的关键因素,而压裂过程和注采动态变化,会诱导应力场发生偏转,造成后压裂缝可能发生转向。为更好的预测压裂裂缝的延伸方向,通过室内黏滞剩磁、波速各向异性、声发射和差应变实验,测试海拉尔贝14区块的原始地应力大小和方向。通过伺服控制三轴应力试验机测得贝14区块各层位岩心的岩石力学参数。然后利用有限元数值模拟软件建立贝14区块的三维地质模型,结合岩石力学参数实验结果建立基于应力场-渗流场耦合的三维地应力场模型,再根据原始地应力的分布情况建立地应力反演模型。由于本区块多采用合层压裂,建立基于压裂施工曲线的破裂压力反演方法,分析破裂压力敏感性,再结合各小层的物性参数确定合成压裂裂缝的起裂层位。由分析结果可知,孔隙度高的小层破裂压力较低,易于产生裂缝。研究区块很多井进行了多次压裂,对各井各次压裂前的应力场的认识,是研究裂缝走向和形态的基础。根据三维地质模型模拟的原始地应力方向和井网周围压裂时间顺序,得到该区域井网周围压裂裂缝分布规律,进而得到了各小层裂缝的展布特征。通过数值模拟,确定了贝14区块各小层的现地应力场分布情况。以日产油量和累积产油量为指标,对地层渗透率、压裂裂缝长度和导流能力对产能的影响规律进行了分析,得到了海拉尔贝14区块不同地层渗透率条件下的最优裂缝长度和导流能力。通过对20年后剩余油分布的模拟可知,该优化方案有很好的采收率,对海拉尔贝14区块新井压裂和老井重复压裂都有一定的指导意义。
【图文】：

1SbaC 中：E 、 、G 、bC 、sC 和 a 分别为岩石的弹性模量（ MPa ） 、泊松比、（1 MPa）、骨架颗粒压缩系数和毕奥特系数。其中，a 是岩样的轴向岩样的横向应变量；v 是岩样的体积应变量；c P 是实验中的围压增量力的增量。拉尔贝14区块岩石力学参数测试结果究区块岩心取样对海拉尔贝 14 二氧化碳试验区 XI 段 1-5 号层，6-10 号层和 XII 段 11-14，分别在相应深度选取了贝 14-X56-54 井、贝 14-X54-50 井和德 120-175并将取得岩心制备成实验所需岩样。所取岩心能够代表和覆盖主要深度和应力-应变曲线海拉尔贝 14 区块所选取的岩心进行了三轴抗压强度实验，，得到了岩心的，部分结果如图 2.1 所示。

1620.1-1622.82.414-2 6 2 59.13 8916.484-3 12 5 68.17 9167.154-4 24 10 86.79 9516.484-5 36 15 104.26 9716.235-11668.3-1671.62.350 0 40.91 6982.455-2 6 2 51.49 7368.165-3 12 5 60.43 7980.435-4 24 10 72.79 8316.265-5 36 15 88.16 8934.736-11736.8-1739.22.330 0 40.40 7249.216-2 6 2 50.19 7566.196-3 12 5 60.16 7980.676-4 24 10 77.55 8185.496-5 36 15 89.43 8649.75聚力与内摩擦角三轴抗压试验结果进行分析，绘制摩尔包络圆如图 2.2 所示。通过摩尔包石的内聚力和内摩擦角结果如表 2-3。
【学位授予单位】：东北石油大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TE357

【参考文献】

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本文编号：2616931