低渗透储层水平井定面射孔水力压裂起裂数值模拟研究

发布时间：2022-02-19 12:26

　　近年来,随着中国石油油气勘察进入新的储量增加高峰期,原油产量稳中有升,天然气产量快速增加,储层改造技术起到了重要作用。但低渗透、非常规油气藏的储量越来越多,储量有效动用及开发的难度不断加大,储层改造技术不断面临新的挑战。水平井技术是遏制、改善和扭转“多井低产”现实局面的需要。水平井定面射孔技术不仅能够增加开采效率和成功率,而且可以提高压裂效果;优化定面射孔方案,对不同的地形进行定面射孔,使射孔眼通过岩石天然裂缝;达到降低起裂压力,增大破裂区域,从而增长稳产的目的。在未来油（气）田的开采中,广泛大量运用定面射孔技术已成为大势所趋,因此,进行水平井定面射孔水力压裂的相关研究具有广泛而深远的意义。本文主要从以下几个方面进行研究分析:首先,利用有限元软件ABAQUS6.14,建立扩展有限元计算模型,模型所受应力及井筒、射孔尺寸均来源于工程实践,然后分别考虑载荷边界条件、网格划分尺寸和单元选取等内容,选取最适合本文研究模型内容的强度破坏理论来进行模拟研究分析。并以鄂尔多斯盆地伊陕斜坡某储层某水平井为例进行实例验证,通过对有限元模拟计算得出的起裂压力与现场实测得到的起裂压力进行对比分析,来验证本文... 

【文章来源】：西安理工大学陕西省

【文章页数】：77 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 研究现状与发展趋势
        1.2.1 射孔技术的研究现状与发展趋势
        1.2.2 水力压裂裂缝起裂与射孔之间关系的研究现状
        1.2.3 水平井水力压裂技术的研究现状与发展趋势
    1.3 存在的问题
    1.4 本文主要研究内容
2 裂缝起裂数值模拟的基本理论
    2.1 经典岩石强度破坏准则
        2.1.1 拉伸起裂准则(最大拉应力强度准则)
        2.1.2 剪切破坏准则(Mohr-Coulomb破坏准则)
    2.2 线弹性的本构关系
    2.3 有效应力原理
    2.4 本章小结
3 有限元模型的建立
    3.1 ABAQUS软件的简介
        3.1.1 ABAQUS/CAE的简介
        3.1.2 ABAQUS/CAE的启动
    3.2 有限元模型的建立
        3.2.1 有限元模型参数选取
        3.2.2 创建分析步和输出设置
        3.2.3 设置边界条件及施加载荷
        3.2.4 划分网格及选取单元
    3.3 有限元模型的验证
    3.4 本章小结
4 螺旋射孔与定面射孔起裂压力影响因素对比研究
    4.1 两种不同类型地应力场对起裂压力的影响
    4.2 井筒方位角对起裂压力的影响
    4.3 井筒倾斜角对起裂压力的影响
    4.4 最大水平主应力对起裂压力的影响
    4.5 最小水平主应力对起裂压力的影响
    4.6 本章小结
5 射孔参数对定面射孔起裂压力影响研究
    5.1 射孔深度对定面射孔起裂压力的影响
    5.2 射孔孔径对定面射孔起裂压力的影响
    5.3 射孔密度对定面射孔起裂压力的影响
    5.4 射孔夹角对定面射孔起裂压力的影响
    5.5 垂向地应力与定面射孔扇形面之间的夹角对起裂压力的影响
    5.6 本章小结
6 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
致谢
参考文献
附录


【参考文献】：
期刊论文
[1]致密油采油工程成本优化的设计方法与实践[J]. 乔诗涵.  中国石油和化工标准与质量. 2018(02)
[2]定面射孔新工艺对水力裂缝扩展影响研究[J]. 王素玲,隋旭,朱永超.  岩土力学. 2016(12)
[3]基于ABAQUS平台的水力裂缝扩展有限元模拟研究[J]. 龚迪光,曲占庆,李建雄,曲冠政,曹彦超,郭天魁.  岩土力学. 2016(05)
[4]中国石油天然气股份有限公司“十二五”油气勘探发现与“十三五”展望[J]. 杜金虎,杨涛,李欣.  中国石油勘探. 2016(02)
[5]大尺寸真三轴页岩水平井水力压裂物理模拟试验与裂缝延伸规律分析[J]. 侯振坤,杨春和,王磊,刘鹏君,郭印同,魏元龙,李芷.  岩土力学. 2016(02)
[6]水平井定面射孔条件下水力裂缝起裂机理[J]. 刘合,兰中孝,王素玲,许建国,赵晨旭.  石油勘探与开发. 2015(06)
[7]基于室内水力压裂试验的水平井起裂模式研究[J]. 王磊,杨春和,郭印同,衡帅,魏元龙,侯振坤,李丹.  岩石力学与工程学报. 2015(S2)
[8]页岩储层射孔水平井水力裂缝起裂数值模拟研究[J]. 郭天魁,张士诚,潘林华.  岩石力学与工程学报. 2015(S1)
[9]水平井多段压裂应力场计算新模型[J]. 邓燕,尹建,郭建春.  岩土力学. 2015(03)
[10]页岩储层水力压裂裂缝扩展模拟进展[J]. 潘林华,程礼军,陆朝晖,岳锋.  特种油气藏. 2014(04)

博士论文
[1]致密砂岩油气藏水平井压裂增产方法与技术研究[D]. 谈心.中国地质大学(北京) 2016
[2]水平井水力压裂数值模拟研究[D]. 张广明.中国科学技术大学 2010

硕士论文
[1]水平井定面射孔水力裂缝起裂与扩展规律研究[D]. 张影.东北石油大学 2016
[2]水平井水力裂缝起裂与延伸规律研究[D]. 张一鸣.东北石油大学 2014
[3]华北油田京11断块开发特征分析及对策研究[D]. 张磊.中国石油大学 2011
[4]基于损伤力学理论的泥页岩井壁稳定性研究[D]. 折海成.西安石油大学 2011
[5]ABAQUS二次开发技术在编织型材料微结构设计中的应用[D]. 周兰.兰州理工大学 2010
[6]水平井完井方式与参数优选[D]. 张慧.中国石油大学 2008



本文编号：3632894