微压裂井注水动态模拟研究

发布时间：2020-07-22 03:56

【摘要】：海上油田开发进入后期,地层能量亏空大,井底污染严重,所以注水压力抬升快、效果差。为了解决这一问题,本文基于弹性力学、渗流力学、热传导理论、裂缝扩展理论以及三场耦合等理论建立了一个以渤海油田微压裂增注为背景的裂缝扩展模型。该模型考虑了长期注水过程中的热-流-固耦合作用,热效应的作用主要表现在长期注入低温流体对储层的冷却作用,孔弹性影响则是由进入储层孔隙中的流体对岩石的挤压造成的,而流体流动的过程既体现了造缝的能力,又体现了能量传递的作用,同时又是岩石变形的直接原因之一。求解中,首先采用有限差分方法,对裂缝扩展方程、物质平衡方程、两相渗流方程以及裂缝内流体、储层温度场方程进行了离散差分,然后在特定边界条件下编制了三场耦合Matlab程序。最后,基于计算结果对裂缝形态、增注效果这两方面着重进行了多因素分析,并得到了以下结论:(1)基于弹性力学、渗流力学、热流固耦合理论等,建立了海上高孔高渗储层注水裂缝动态扩展与储层基质之间的热流固耦合模型。(2)在微压裂增注模型的基础上,建立了未压裂增注模型;通过对比两种模型下的计算结果(井底注入压力)可知,采用微压裂增注技术后井底注入压力较大幅度小于未压裂增注模型中的井底注入压力。(3)井底注入压力随渗透率、孔隙度的增加而降低,随弹性模量、泊松比以及注入流体粘度的增加而增加;耦合作用对井底注入压力有较大影响,在不同耦合作用下井底注入压力大小存在A-N(不考虑热流固耦合)Pb-HM(考虑流固耦合)Pb-THM(考虑热流固耦合)的关系;任意时刻外边界封闭得到井底注入压力值都大于外边界定压得到的井底注入压力值。(4)当渗透率、孔隙度越大时,裂缝长度越短;当排量、注入流体粘度、注入时间、弹性模量、泊松比等值越大时,裂缝长度越长;考虑不同耦合效应时,裂缝长度值存在L-N(不考虑热流固耦合)L-HM(考虑流固耦合)L-THM(考虑热流固耦合);在任意时刻,封闭外边界条件下得到的裂缝长度都大于定压条件下得到的裂缝长度。(5)针对于F8井,在微压裂增注过程中,水力裂缝不会沟通断层,从而不会对油田的开发造成风险。
【学位授予单位】：西南石油大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TE357.6
【图文】：

微压裂增注水力裂缝扩展模型示意图

图２－２有效应力示意图逡逑

图２－３油水两相渗流示意图逡逑式中：匕、Ｋ为油、水相流速，ｍ／ｓ；逡逑，ｍＤ

【参考文献】

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本文编号：2765296