工艺参数对压裂效果影响的三维模拟分析

发布时间：2023-04-23 10:18

　　本文针对页岩储层水力压裂的特点,利用RFPA^3D软件建立多种储层岩心数值模型,探究在不同地质条件的页岩储层中,压裂液排量和黏度对水力压裂的影响。首先,建立无层理裂隙储层岩心数值模型,模拟该储层水力压裂过程,对比分析了不同排量、不同黏度条件下,水力裂缝的差异,并通过对比延伸压力和最小主应力的变化,分析差异形成的原因。结果表明:排量升高,起裂压力升高,压裂速度变快。压裂液注液总量一定时,排量越大,总裂缝长度越短,总裂缝高度越短,裂缝平均宽度越大;压裂时间一定时,排量越大,裂缝数量越多,总裂缝长度越大,总裂缝高度越大,裂缝平均宽度越大。黏度对裂缝起裂压力影响不大。压裂过程中,黏度对水力裂缝的影响有一定的范围,黏度适当增加,可以促进水力裂缝的扩展,但是黏度过大时,裂缝扩展受到限制。建立含层理储层岩心数值模型,模拟该储层水力压裂过程,讨论排量、黏度对水力压裂的影响。研究表明:小排量条件下,裂缝穿过层理面,沿垂直于最小主应力方向延伸;排量增大,层理面逐渐被开起,裂缝沿层理面扩展,且排量越大,层理面开起速度越快。低黏度时,裂缝穿过层理面,随着黏度的增大,裂缝扩展速度降低,裂缝延...

【文章页数】：78 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 课题研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 水力压裂工艺的发展及研究现状
        1.2.2 工艺参数对水力压裂影响的研究现状
        1.2.3 天然裂隙作用的研究现状
    1.3 存在问题及本文研究内容
        1.3.1 当前研究存在的问题
        1.3.2 本文主要研究内容
2 RFPA^3D简介及适用性验证
    2.1 基本假定
    2.2 基本方程
    2.3 黏度方程
    2.4 裂缝宽度方程
    2.5 数值模型的建立以及适用性验证
3 工艺参数对无层理裂隙储层水力压裂影响的研究
    3.1 水力裂缝起裂、扩展过程介绍及分析
    3.2 排量对水力压裂的影响
        3.2.1 排量对裂缝起裂的影响
        3.2.2 排量对裂缝扩展的影响
        3.2.3 排量对裂缝几何尺寸的影响
        3.2.4 排量对裂缝扩展影响的分析
    3.3 黏度对水力压裂的影响
        3.3.1 黏度对裂缝起裂的影响
        3.3.2 黏度对裂缝扩展的影响
        3.3.3 黏度对裂缝几何尺寸的影响
        3.3.4 黏度对裂缝扩展影响的分析
    3.4 本章小结
4 工艺参数对含层理储层水力压裂影响的研究
    4.1 含层理储层数值模型的建立
    4.2 含层理储层数值模拟水力压裂过程
    4.3 排量对含层理储层水力压裂的影响
        4.3.1 排量对含层理储层裂缝扩展过程的影响
        4.3.2 排量对含层理储层裂缝形态的影响
        4.3.3 排量对含层理储层裂缝扩展影响的分析
    4.4 黏度对含层理储层水力压裂的影响
        4.4.1 黏度对含层理储层裂缝扩展过程的影响
        4.4.2 黏度对含层理储层裂缝形态的影响
        4.4.3 黏度对含层理储层裂缝扩展影响的分析
    4.5 本章小结
5 工艺参数对含天然裂隙储层水力压裂影响的研究
    5.1 含天然裂隙储层数值模型的建立
    5.2 含天然裂隙储层数值模拟水力压裂过程
    5.3 排量对含天然裂隙储层水力压裂的影响
        5.3.1 排量对含天然裂隙储层裂缝扩展过程的影响
        5.3.2 排量对含天然裂隙储层裂缝形态的影响
        5.3.3 排量对含天然裂隙储层裂缝扩展影响的分析
    5.4 黏度对含天然裂隙储层水力压裂的影响
        5.4.1 黏度对含天然裂隙储层裂缝扩展过程的影响
        5.4.2 黏度对含天然裂隙储层裂缝形态的影响
        5.4.3 黏度对含天然裂隙储层裂缝扩展影响的分析
    5.5 本章小结
结论
参考文献
致谢



本文编号：3799518