基于分形分叉网络模型的低渗透油藏裂缝多尺度表征及建模方法研究
发布时间：2022-08-12 18:38
裂缝性油藏在我国已探明未动用油藏中占有十分重要的地位。裂缝性油藏的储层裂缝普遍具有多尺度特征,尤其是经过压裂改造之后的低渗透储层裂缝系统。裂缝在油气田开发中的作用十分重要,是油藏流体渗流的主要渗流通道。加强裂缝多尺度渗流特征的研究,建立裂缝多尺度特征的表征和建模方法,对于丰富和完善裂缝性低渗透油藏的开发理论,提高该类油藏开发水平具有十分重要的意义。裂缝的多尺度表征,尤其是动态过程的表征是一个多学科交叉的综合性课题。但由于尺度跨度过大,所获得的数值模拟参数得到的数值结果与实验结果差异较大。本文通过大量的文献调研,研究了微观尺度多孔介质的重构方法,并对微观尺度上多孔介质的宏观力学响应做了分析;基于细观力学和分形几何理论,进一步推导了分形均匀化方程,通过数值模拟验证了方程的可靠性,并分析了孔隙尺度上下限之比、孔隙分形维数等参数对多孔介质宏观力学特性的影响;通过分形裂缝模型建立了分叉效应、多尺度分形裂缝网络扩展效应影响下的断裂韧性表达式,及分叉效应与水力裂缝内压力、水力裂缝扩展长度、水力裂缝宽度等的关系式,分析了两类多尺度分形分叉裂缝网络扩展和形成的难易度以及分叉效应对水力压裂的影响;根据前面...
【文章页数】：93 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 研究背景
1.2 国内外研究现状
1.2.1 裂缝性低渗透储层特征
1.2.2 低渗透储层的水力压裂技术
1.2.3 压裂后低渗透储层裂缝系统主要特征
1.3 研究目的及意义
1.4 研究内容
1.5 技术路线
第2章 储层裂缝的多尺度建模方法研究
2.1 多尺度表征方法
2.1.1 岩心扫描技术
2.1.2 测井技术
2.1.3 地震监测
2.1.4 多信息融合
2.2 多尺度分析方法
2.2.1 均匀化方法
2.2.2 多尺度有限元法
2.2.3 非均质多尺度方法
2.2.4 变分多尺度方法
2.3 油藏裂缝模型
2.3.1 双重介质模型
2.3.2 三重介质模型
2.3.3 离散裂缝模型
2.3.4 嵌入离散裂缝模型
2.3.5 离散裂缝网络模型
2.4 本章小结
第3章 裂缝性储层微尺度孔隙结构建模及力学特性研究
3.1 多孔介质随机重构方法及其改进
3.1.1 代表性体积单元的尺寸
3.1.2 随机生长四参数生成法
3.1.3 随机重构方法的改进
3.2 孔隙连通性及其分形特征
3.2.1 孔隙空间连通性
3.2.2 孔隙分形特征
3.3 数值模拟模型的建立
3.3.1 本构方程
3.3.2 有限元模型及网格划分
3.3.3 初始条件与边界条件
3.4 数值模拟结果及讨论
3.4.1 相同孔隙度下不同孔隙分形维数的影响
3.4.2 不同孔隙度及孔隙分形维数的影响
3.4.3 固相力学参数的影响
3.5 本章小结
第4章 储层孔隙结构尺度升级的分形均匀化方程
4.1 分形几何理论
4.2 分形均匀化方程的推论
4.3 数值模拟验证
4.4 影响因素分析
4.4.1 固相力学参数对等效弹性模量的影响
4.4.2 λf,min/λf,max比值对宏观等效力学特性的影响
4.4.3 固相力学参数对等效泊松比的影响
4.5 本章小结
第5章 储层尺度裂缝分形扩展对水力压裂的影响
5.1 考虑分叉效应的岩石断裂韧性计算方法
5.1.1 宏观直线型裂缝的断裂韧性
5.1.2 裂缝分形扩展的断裂韧性
5.2 分叉效应对水力裂缝扩展的影响
5.2.1 分叉效应对水力裂缝宽度的影响
5.2.2 分叉效应对水力裂缝形态的影响
5.3 本章小结
第6章 基于分形分叉网络的储层区域裂缝网络形成的数值模拟研究
6.1 储层岩石多孔介质基本理论
6.1.1 岩石多孔介质基本概念
6.1.2 岩石多孔介质相关参数
6.1.3 多孔介质中流体的渗流规律
6.1.4 有效应力原理
6.1.5 流固耦合模型
6.1.6 Cohesive单元损伤模型
6.2 Y分叉裂缝形成模拟
6.3 分形分叉裂缝形成模拟
6.4 本章小结
第7章 结论与展望
7.1 结论
7.2 展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果
本文编号：3676396
【文章页数】：93 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 研究背景
1.2 国内外研究现状
1.2.1 裂缝性低渗透储层特征
1.2.2 低渗透储层的水力压裂技术
1.2.3 压裂后低渗透储层裂缝系统主要特征
1.3 研究目的及意义
1.4 研究内容
1.5 技术路线
第2章 储层裂缝的多尺度建模方法研究
2.1 多尺度表征方法
2.1.1 岩心扫描技术
2.1.2 测井技术
2.1.3 地震监测
2.1.4 多信息融合
2.2 多尺度分析方法
2.2.1 均匀化方法
2.2.2 多尺度有限元法
2.2.3 非均质多尺度方法
2.2.4 变分多尺度方法
2.3 油藏裂缝模型
2.3.1 双重介质模型
2.3.2 三重介质模型
2.3.3 离散裂缝模型
2.3.4 嵌入离散裂缝模型
2.3.5 离散裂缝网络模型
2.4 本章小结
第3章 裂缝性储层微尺度孔隙结构建模及力学特性研究
3.1 多孔介质随机重构方法及其改进
3.1.1 代表性体积单元的尺寸
3.1.2 随机生长四参数生成法
3.1.3 随机重构方法的改进
3.2 孔隙连通性及其分形特征
3.2.1 孔隙空间连通性
3.2.2 孔隙分形特征
3.3 数值模拟模型的建立
3.3.1 本构方程
3.3.2 有限元模型及网格划分
3.3.3 初始条件与边界条件
3.4 数值模拟结果及讨论
3.4.1 相同孔隙度下不同孔隙分形维数的影响
3.4.2 不同孔隙度及孔隙分形维数的影响
3.4.3 固相力学参数的影响
3.5 本章小结
第4章 储层孔隙结构尺度升级的分形均匀化方程
4.1 分形几何理论
4.2 分形均匀化方程的推论
4.3 数值模拟验证
4.4 影响因素分析
4.4.1 固相力学参数对等效弹性模量的影响
4.4.2 λf,min/λf,max比值对宏观等效力学特性的影响
4.4.3 固相力学参数对等效泊松比的影响
4.5 本章小结
第5章 储层尺度裂缝分形扩展对水力压裂的影响
5.1 考虑分叉效应的岩石断裂韧性计算方法
5.1.1 宏观直线型裂缝的断裂韧性
5.1.2 裂缝分形扩展的断裂韧性
5.2 分叉效应对水力裂缝扩展的影响
5.2.1 分叉效应对水力裂缝宽度的影响
5.2.2 分叉效应对水力裂缝形态的影响
5.3 本章小结
第6章 基于分形分叉网络的储层区域裂缝网络形成的数值模拟研究
6.1 储层岩石多孔介质基本理论
6.1.1 岩石多孔介质基本概念
6.1.2 岩石多孔介质相关参数
6.1.3 多孔介质中流体的渗流规律
6.1.4 有效应力原理
6.1.5 流固耦合模型
6.1.6 Cohesive单元损伤模型
6.2 Y分叉裂缝形成模拟
6.3 分形分叉裂缝形成模拟
6.4 本章小结
第7章 结论与展望
7.1 结论
7.2 展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果
本文编号：3676396
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/shiyounenyuanlunwen/3676396.html
