裂缝性储层射孔水平井裂缝起裂机理研究

发布时间：2017-09-09 02:20

  本文关键词：裂缝性储层射孔水平井裂缝起裂机理研究

  更多相关文章： 裂缝性储层 射孔水平井 本体起裂 剪切起裂 张开起裂

【摘要】：裂缝性储层压裂改造实践表明,受储层地质结构的影响,裂缝起裂表现为复杂的起裂模式。准确地预测计算裂缝性储层的起裂压力是水力压裂优化设计的关键环节,而目前的起裂压力计算模型基本上是针对砂岩均质地层而言,缺乏考虑裂缝性储层天然裂缝发育特征以及相应射孔完井模式下的起裂压力预测方法。本文基于裂缝性储层水平井射孔完井模式以及天然裂缝的展布特征,采用岩石力学、弹性力学和空间解析几何的相关理论,考虑水力裂缝可能存在沿岩石本体和沿天然裂缝的不同起裂模式,结合岩石拉伸起裂准则、沿天然裂缝的剪切起裂准则以及张开起裂准则,对裂缝性地层射孔水平井的水力裂缝起裂规律进行了深入研究,研究内容包括以下几个方面：(1)将射孔孔眼考虑为小的裸眼井筒与水平井筒相连,以水平井井筒围岩应力分布为基础,建立了水平井射孔孔眼围岩应力分布计算模型,得到水平井射孔孔眼壁面主应力的计算方法；(2)基于弹性力学理论和空间坐标转换原理,分析了天然裂缝面与孔眼壁面主应力的空间关系,以此为基础,建立了水力裂缝沿岩石本体起裂、沿天然裂缝剪切起裂和沿天然裂缝张开起裂三种不同起裂模式下的起裂压力计算模型；(3)基于起裂压力计算模型与方法,分析了射孔方位角、井筒方位角、孔眼周向角、天然裂缝力学特性、天然裂缝走向和倾角等因素对三种不同起裂模式下起裂压力的影响以及起裂压力的变化规律。
【关键词】：裂缝性储层 射孔水平井 本体起裂 剪切起裂 张开起裂
【学位授予单位】：西南石油大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TE357.1
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-7
• 第1章 绪论7-13
• 1.1 研究目的与意义7-8
• 1.2 国内外研究现状8-10
• 1.2.1 国外研究现状8-9
• 1.2.2 国内研究现状9-10
• 1.3 本文的主要研究内容及技术路线10-12
• 1.3.1 研究的主要内容10-12
• 1.3.2 研究技术路线12
• 1.4 论文创新点12-13
• 第2章 射孔水平井孔眼壁面三维主应力模型13-26
• 2.1 射孔水平井孔眼壁面应力场物理模型13-14
• 2.2 水平井井筒围岩应力分布14-20
• 2.2.1 应力场坐标变换关系14-16
• 2.2.2 井筒围岩应力分布16-20
• 2.3 射孔孔眼围岩应力分布20-22
• 2.4 射孔孔眼壁面三维主应力计算22-26
• 第3章 裂缝性储层起裂压力计算方法26-43
• 3.1 沿孔眼岩石本体起裂26-28
• 3.2 沿天然裂缝剪切起裂28-39
• 3.2.1 结构弱面的几何特征28-29
• 3.2.2 含弱面地层的强度理论分析29-32
• 3.2.3 沿天然裂缝剪切起裂32-39
• 3.3 沿天然裂缝面张性起裂39-43
• 第4章 起裂压力计算分析43-59
• 4.1 沿岩石本体起裂分析43-49
• 4.1.1 井筒附近应力变化规律43-45
• 4.1.2 孔眼壁面应力变化规律45-47
• 4.1.3 射孔方位角对本体起裂压力的影响47
• 4.1.4 井筒方位角对本体起裂压力的影响47-48
• 4.1.5 不同应力模式下对本体起裂压力的影响48-49
• 4.1.6 完井方式对本体起裂压力的影响49
• 4.2 沿天然裂缝剪切起裂49-55
• 4.2.1 天然裂缝力学特征对剪切起裂压力的影响49-51
• 4.2.2 天然裂缝走向和倾角对剪切起裂压力的影响51-52
• 4.2.3 孔眼方位对剪切起裂压力的影响52-53
• 4.2.4 井筒方位角对剪切起裂压力的影响53-54
• 4.2.5 水平最大主应力方向对剪切起裂压力的影响54-55
• 4.3 沿天然裂缝张性起裂55-59
• 4.3.1 天然裂缝走向和倾角对剪切起裂压力的影响55-56
• 4.3.2 孔眼方位角对张性起裂压力的影响56
• 4.3.3 井筒方位角对张性起裂压力的影响56-57
• 4.3.4 水平最大主应力方位对张性起裂压力的影响57-59
• 第5章 结论与建议59-61
• 5.1 结论59-60
• 5.2 建议60-61
• 致谢61-62
• 参考文献62-66
• 攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果66

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 张桂甲;曹立礼;高辛昊;蔡其默;;聚对苯二甲酸丁二醇酯的断口起裂形态[J];电子显微学报;1986年04期

2 赵立强;邢杨义;刘平礼;邢杨梅;龚云蕾;;不同构造地层水平井压裂起裂规律研究[J];石油天然气学报;2013年05期

3 陈勉，陈治喜，黄荣樽;大斜度井水压裂缝起裂研究[J];石油大学学报(自然科学版);1995年02期

4 曹明莉;杨海成;王立久;;基于起裂荷载的混凝土抗冻机理研究[J];混凝土;2011年01期

5 吕志凯;何顺利;罗富平;陆红军;王文雄;;射孔水平井分段压裂起裂压力理论研究[J];石油钻探技术;2011年04期

6 刘勇;卢义玉;魏建平;刘笑天;王登科;;降低井下煤层压裂起裂压力方法研究[J];中国安全科学学报;2013年09期

7 朱泽奇;盛谦;冷先伦;张占荣;;三峡花岗岩起裂机制研究[J];岩石力学与工程学报;2007年12期

8 王素玲;董康兴;董海洋;;低渗透储层射孔参数对起裂压力的影响[J];石油钻采工艺;2009年03期

9 郭天魁;张士诚;刘卫来;赖文旭;;页岩储层射孔水平井分段压裂的起裂压力[J];天然气工业;2013年12期

10 陈莉静;李宁;王俊奇;;高能复合射孔爆生气体作用下预存裂缝起裂扩展研究[J];石油勘探与开发;2005年06期

中国重要会议论文全文数据库 前1条

1 张廷汉;沈亚鹏;周春虎;;高能气体压裂的起裂机理研究[A];岩石破碎理论与实践——全国第五届岩石破碎学术会论文选集[C];1992年

中国博士学位论文全文数据库 前2条

1 陈庆丰;岩石中不等长多裂纹起裂及扩展规律试验研究[D];中国矿业大学（北京）;2014年

2 李强;压缩作用下岩体裂纹起裂扩展规律及失稳特性的研究[D];大连理工大学;2008年

中国硕士学位论文全文数据库 前5条

1 骆龙炳;三轴压缩条件下三维裂纹起裂、扩展和连接过程的广义粒子动力学（GPD）数值模拟[D];重庆大学;2016年

2 王健勋;裂缝性储层射孔水平井裂缝起裂机理研究[D];西南石油大学;2016年

3 李军;混凝土Ⅰ-Ⅱ复合型断裂起裂准则的试验研究[D];大连理工大学;2009年

4 何颂根;具有弹塑性特征的地层水力压裂起裂模型研究[D];西南石油大学;2014年

5 张杨;裂缝性储层人工裂缝起裂及延伸机理研究[D];东北石油大学;2012年

，

本文编号：817725