检索结果-内蒙古大学图书馆

作者：李超西南石油大学

学位级别：硕士

大港油田致密油藏具有储量大、物性差、低孔低渗等特点,通过常规压裂改造后增产效果不明显,大大制约了大港致密油藏进一步开发,因此中石油总公司特开设了重点研究专题深入研究致密油藏储层复杂裂缝形成机制。针对目前压裂诱导应力场的... 详细信息

大港油田致密油藏具有储量大、物性差、低孔低渗等特点,通过常规压裂改造后增产效果不明显,大大制约了大港致密油藏进一步开发,因此中石油总公司特开设了重点研究专题深入研究致密油藏储层复杂裂缝形成机制。针对目前压裂诱导应力场的研究还不够系统,有必要深入研究压裂过程中诱导应力场的产生机理和影响规律,对致密油储层复杂裂缝的形成具有重要意义。本论文以大港油田致密油藏为研究对象,在通过力学实验认识致密油储层力学性质和地应力特征的基础上,利用位移不连续方法建立裸眼井和射孔井诱导应力场数学模型,并对模型进行编程求解；最后利用编制的软件模拟分析直井和水平井诱导应力场的影响因素及规律,指导致密油藏压裂优化设计。通过本文的研究,得到如下几点结论和认识：(1)大港油田孔二段和沙河街组致密油储层岩石杨氏模量较低,平均值为16138.6MPa,而泊松比中等偏高,平均值为0.27。孔二段储层最大水平主应力为53.3MPa,最小水平主应力为44.4MPa；沙河街组储层最大水平主应力为70.2MPa,最小水平主应力为63.6MPa。两储层水平应力差异系数较小,但地应力差值较大,仍需利用诱导应力降低水平应力差异增加裂缝复杂程度。(2)采用位移不连续理论建立了裂缝诱导应力场数学模型,同时结合井筒流体内压、温度差、压裂液滤失、地应力和射孔孔眼应力等因素,通过叠加原理,分别建立了裸眼井和射孔井的诱导应力场数学模型。(3)利用VB编制了大港油田致密油诱导应力场软件,结合压裂过程中裂缝破裂压力模型分析,表明考虑诱导应力场影响的破裂压力与实际破裂压力值更接近,间接验证了本论文诱导应力场模型的准确性。(4)直井水力裂缝产生的诱导应力对原地应力场有较大的影响,当初次压裂裂缝越长、压裂净压力越大、原地应力差异系数越小,对压裂诱导应力场的影响越大,在此基础上提出了直井二次加砂压裂工艺,在大港油田现场应用取得了较好的效果。(5)分析了致密油藏水平井分段压裂诱导应力场的影响,结果表明多簇射孔更有利于诱导应力场降低地应力差,水平井利用诱导应力场降低水平应力差的最优裂缝间距为50m左右；同时裂缝净压力越大,裂缝长度越长,越有助于降低水平应力差,有利于形成复杂裂缝。通过本文的研究,为致密油压裂优化设计提供理论支持和方法手段,从而促进大港油田致密油藏的有效开发。

关键词：致密油藏诱导应力场复杂裂缝位移不连续法二次压裂

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弹性体裂纹演化破坏过程的数值模拟

弹性体裂纹演化破坏过程的数值模拟

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作者：卢海星上海交通大学

学位级别：硕士

该文采用位移不连续法(Displacement Discontinuity Method简称DDM)对裂纹的扩展进行了数值模拟,开发了DDY裂纹扩展数值模拟程序.在程序中首先应用DDM求解了整个裂纹体的应力场,然后根据应力场的计算结果利用断裂力学中的复合型最大拉... 详细信息

该文采用位移不连续法(Displacement Discontinuity Method简称DDM)对裂纹的扩展进行了数值模拟,开发了DDY裂纹扩展数值模拟程序.在程序中首先应用DDM求解了整个裂纹体的应力场,然后根据应力场的计算结果利用断裂力学中的复合型最大拉应力断裂判据进行了开裂判断,最后进行相应的处理以实现裂纹扩展的模拟.该文利用该程序计算了单条裂纹、两条平行裂纹以及多条随机裂纹的扩展过程,并对计算结果进行了分析,总结了裂纹扩展的基础特征并提出了控制裂纹扩展的初步方法,最后将计算结果与实验结果进行了比较分析,取得了较为满意的结果.

关键词：位移不连续法裂纹扩展 DDM 应力强度因子数值模拟

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基于停泵压降与光纤数据的裂缝参数联合反演方法研究

基于停泵压降与光纤数据的裂缝参数联合反演方法研究

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作者：涂志勇中国石油大学(北京)

学位级别：硕士

分布式光纤声波传感监测(DAS)是近年来兴起的压裂诊断技术,广泛应用于多裂缝高精度成像和流体运移动态反演。它具有精度高,实时性强的优点,潜力巨大。但当前光纤监测仅能定性评估井下桥塞坐封、射孔和进液分布,难以定量反演裂缝尺寸。... 详细信息

分布式光纤声波传感监测(DAS)是近年来兴起的压裂诊断技术,广泛应用于多裂缝高精度成像和流体运移动态反演。它具有精度高,实时性强的优点,潜力巨大。但当前光纤监测仅能定性评估井下桥塞坐封、射孔和进液分布,难以定量反演裂缝尺寸。压降分析作为广泛应用的压后评估方法之一,可在不增加光纤监测的施工成本前提下估算单缝尺寸。基于此,本文开展了基于停泵压降与光纤数据的裂缝参数联合反演方法研究。研究内容主要包括: (1)基于位移不连续法研究了针对水力压裂裂缝扩展的分布式光纤声波传感响应机理,提出了光纤应变非线性回归模型和基于多源数据耦合的邻井低频DAS裂缝尺寸反演模型,分析了井间距、空间采样间距和裂缝簇间距对反演模型计算稳定性的影响,并通过HFTS-2邻井光纤压裂监测项目的18个压裂段讨论了裂缝扩展及其DAS信号响应特征。结果表明,各段平均光纤响应距离为148.03m,平均裂缝击穿时间为8767.22 s。结合反演模型和非线性回归模型,可以实现定量解释各压裂段有效光纤监测范围内主裂缝扩展过程中的尺寸及轨迹动态,定性解释微裂缝和重新激活裂缝的扩展过程。 (2)结合G函数模型和高频光纤数据,分析水力压裂停泵阶段的压力-裂缝尺寸响应规律,建立了基于主压裂停泵压降数据的裂缝参数反演模型。基于压降分析模型分析了裂缝簇数、簇间距等因素对裂缝尺寸的影响规律,并将模型应用于一口新疆某压裂井的裂缝尺寸评估。结果表明,通过停泵后压降曲线特征可以反演裂缝扩展结束时的裂缝尺寸,与微地震分析结果对比,现场案例4个压裂段的缝长计算误差分别为27.446%、0.826%、2.330%和2.064%。 (3)耦合光纤反演模型、非线性回归模型和压降分析模型,建立考虑应变、压力和流量分配约束的裂缝尺寸联合反演方法,实现全压裂过程的裂缝扩展轨迹、裂缝尺寸、滤失系数、压裂液效率、裂缝击穿时间/位置和裂缝扩展速度等参数的解释。并集成本文研究的算法开发了基于压降-光纤数据的裂缝参数联合反演软件。依托软件进行了现场光纤井案例分析。结果表明,光纤模型和压降分析模型具有较好的互补性,通过三个模型的耦合能够有效确定联合监测条件下的裂缝尺寸。

关键词：水力压裂分布式光纤位移不连续法压降分析

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基于多裂缝扩展形态的水平井压裂施工参数优化

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能源与环保 2024年第2期46卷 1-9页

作者：李忠诚陈栗徐小红何宇张军吉林油田勘探开发研究院吉林松原138000 东北石油大学黑龙江大庆163318

为研究多簇压裂裂缝扩展的实际形态对水平井产能预测的影响,进而科学指导压裂施工设计,基于位移不连续法(DDM)研究了布缝间距和布缝数量2个因素对多裂缝扩展形态、流量分配的影响,并采用CMG数值模拟软件结合吉林油田H区块的实际地质参数... 详细信息

为研究多簇压裂裂缝扩展的实际形态对水平井产能预测的影响,进而科学指导压裂施工设计,基于位移不连续法(DDM)研究了布缝间距和布缝数量2个因素对多裂缝扩展形态、流量分配的影响,并采用CMG数值模拟软件结合吉林油田H区块的实际地质参数,建立了单水平井压裂均质模型,基于产能最大化,优选出最佳的压裂施工参数。结果表明,随着簇数增加,进液量百分比极差和裂缝长度极差先增大,后略微减小;当进行4簇射孔压裂时,裂缝2、3的进液量百分比和缝宽都过小;簇间距对多裂缝扩展均匀程度有着重要影响。为了保证多裂缝扩展均匀程度更高,在实际压裂施工中应采用较大的簇间距。在H区块地层参数条件下,最优裂缝簇数为3簇,最佳簇间距为40 m,最优裂缝半长为120 m,最佳裂缝导流能力为10μm^(2)·cm。该区块适合使用黏度30 MPa·s、排量6 m^(3)/min的压裂液进行压裂。

关键词：水力压裂位移不连续法多裂缝产能预测水平井压裂参数

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水平井分段多簇压裂裂缝扩展数值模拟

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中国矿业 2021年第5期30卷 200-206页

作者：何右安高武彬路敏长庆油田分公司勘探开发研究院陕西西安710018 低渗透油气田勘探开发国家工程重点实验室陕西西安710018

目前,非常规储层复杂裂缝扩展数值模拟的裂缝形态多为二维形态,并且将注入地层中的压裂液视为纯液体,但实际压裂液中有支撑剂的存在,导致模拟结果与现场实际结果存在较大差异,难以直接应用于现场优化设计。因此,本文基于三维位移不连续... 详细信息

目前,非常规储层复杂裂缝扩展数值模拟的裂缝形态多为二维形态,并且将注入地层中的压裂液视为纯液体,但实际压裂液中有支撑剂的存在,导致模拟结果与现场实际结果存在较大差异,难以直接应用于现场优化设计。因此,本文基于三维位移不连续法,考虑压裂液、支撑剂在井筒和水力裂缝中的流动情况,建立了三维分段多簇压裂数值模型,采用Newton-Raphson法求解数值模型,分析了压裂液排量、黏度、砂比和簇间距等工程因素对多裂缝扩展的影响规律。结果表明,高黏度、高排量的压裂容易形成多条宽而短的裂缝,有利于支撑剂运移形成高导流通道,而低黏度和低排量的压裂会形成多条窄而长的裂缝,影响支撑剂的运移和压裂效果。随着砂比的增加裂缝高度逐渐变大、长度变小,此时裂缝中支撑剂分布浓度增大、远端裂缝缝宽变小,裂缝内流体和支撑剂流动受阻会导致砂堵现象;随着簇间距增大,裂缝间应力阴影效应减小,各裂缝更容易独立扩展,当簇间距减小时,中间裂缝扩展受到抑制且缝宽变小。研究结果可为水平井分段多簇压裂优化设计提供理论指导。

关键词：水力压裂水平井位移不连续法数值模拟

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考虑层理影响的威远页岩气储层压裂裂缝高度预测模型及施工优化方法

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测井技术 2022年第1期46卷 114-121页

作者：刘子平冯强王一萱王华邹龙庆汤继周中国石油集团川庆钻探工程有限公司页岩气项目经理部四川成都610051 同济大学海洋与地球科学学院上海200092 同济大学海洋地质国家重点实验室上海201306

基于三维位移不连续法和有限差分法,建立了考虑层理影响的全三维水力裂缝流—固耦合模型。针对四川威远页岩气储层,研究在弱层理面开启和剪切滑移下水力裂缝的垂向延伸机理。研究发现,当裂缝扩展到层理结构时,裂缝的垂向生长受到抑制。... 详细信息

基于三维位移不连续法和有限差分法,建立了考虑层理影响的全三维水力裂缝流—固耦合模型。针对四川威远页岩气储层,研究在弱层理面开启和剪切滑移下水力裂缝的垂向延伸机理。研究发现,当裂缝扩展到层理结构时,裂缝的垂向生长受到抑制。相比于均匀发育的层理,裂缝在每穿过一层对称的非均匀层理后,裂缝流体压力和裂缝宽度递减速率比较大,不利于裂缝垂向生长和支撑剂运移。相比于增大单段注入排量,适当增大压裂液黏度,不仅可以有效增大裂缝宽度和提升支撑剂的运移效率,同时可以减小压裂液在地层中的滤失。通过优化施工参数,为威远地区页岩气水平井压裂提供相关技术指导,以获取更好的储层改造效果。

关键词：位移不连续法流固耦合模型水力压裂层理页岩裂缝高度预测威远页岩气储层

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边界元方法基础知识——第三讲边界元方法的间接列式法

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水力发电 1983年第9期 58-60页

作者：张有天王镭陈平水利水电科学研究院

一、引言间接列式法又称为虚荷载法。为了利用无限域中单位集中力作用下的开尔文解作为基本解,间接列式法也是以无限域为基本体系,把我们要研究的域视为无限域中的某一部分来求解。利用基本解,我们可以求得无限域中任意分布的荷载所产... 详细信息

一、引言间接列式法又称为虚荷载法。为了利用无限域中单位集中力作用下的开尔文解作为基本解,间接列式法也是以无限域为基本体系,把我们要研究的域视为无限域中的某一部分来求解。利用基本解,我们可以求得无限域中任意分布的荷载所产生的应力状态。假

关键词：方程式剖分端点边界条件方程点(数学) 积分方程法不连续位移边界积分位移不连续法大地坐标系局部坐标系辅助线数学常数边界元方法列式

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多裂缝诱导应力场与簇间距优化

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内江师范学院学报 2017年第8期32卷 47-50页

作者：许雷杨梅乙内江师范学院数学与信息科学学院四川内江641199

基于弹性力学基础理论和位移不连续理论,建立了裂缝诱导应力数学模型,同时考虑了井筒内压、原地应力、压裂液渗流效应、岩石温度变化和射孔作用对应力场的影响.以获得最大应力反转区域为优化目标,形成一种新的簇间距优化方法.研究结果表... 详细信息

基于弹性力学基础理论和位移不连续理论,建立了裂缝诱导应力数学模型,同时考虑了井筒内压、原地应力、压裂液渗流效应、岩石温度变化和射孔作用对应力场的影响.以获得最大应力反转区域为优化目标,形成一种新的簇间距优化方法.研究结果表明:诱导应力在最大水平主应力方向和最小水平主应力方向的改变量不同,对最大主应力方向的影响更显著;裂缝间距越小,诱导应力影响越明显,中间裂缝宽度越小.

关键词：分段多簇压裂位移不连续法簇间距优化

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页岩水平井段内多簇缝口暂堵压裂裂缝扩展数值模拟

页岩水平井段内多簇缝口暂堵压裂裂缝扩展数值模拟

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第32届全国天然气学术年会（2020）

作者：李小刚张景强杨长鑫易良平杨兆中西南石油大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室

常规水平井段内多簇压裂在页岩储层改造过程中常出现多裂缝非均匀扩展的现象,降低了储层改造效果。为研究暂堵压裂工艺对促进裂缝均匀扩展、提升储层改造效果的可行性,本文基于位移不连续法建立页岩水平井段内多簇缝口暂堵压裂裂缝扩展... 详细信息

常规水平井段内多簇压裂在页岩储层改造过程中常出现多裂缝非均匀扩展的现象,降低了储层改造效果。为研究暂堵压裂工艺对促进裂缝均匀扩展、提升储层改造效果的可行性,本文基于位移不连续法建立页岩水平井段内多簇缝口暂堵压裂裂缝扩展流固耦合模型,考虑缝间干扰和流量动态分配,模拟分析了不同射孔簇数、簇间距、施工排量下暂堵压裂过程中裂缝的扩展规律,对比分析了常规段内多簇压裂与缝口暂堵压裂两类工艺的差异,验证了暂堵压裂工艺促进多裂缝均匀扩展的可行性,为页岩水平井段内多簇缝口暂堵压裂施工设计与现场作业提供理论参考。

关键词：页岩储层暂堵压裂位移不连续法缝间干扰

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复杂地层应力对水力裂缝扩展规律的影响及施工参数探讨

复杂地层应力对水力裂缝扩展规律的影响及施工参数探讨

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2024油气田勘探与开发国际会议

作者：范琪曹脊翔王锦西刘东明王一茜西南油气田分公司致密油气勘探开发项目部

简阳区块须四段储层纵向应力剖面复杂,压后裂缝参数及改造效果差异大,部分改造井出现缝高失控问题。本文基于位移不连续法(DDM)建立了简阳区块须四段储层三维裂缝动态扩展模型,利用FracproPT软件验证了模型的正确性,并进一步模拟研究了... 详细信息

简阳区块须四段储层纵向应力剖面复杂,压后裂缝参数及改造效果差异大,部分改造井出现缝高失控问题。本文基于位移不连续法(DDM)建立了简阳区块须四段储层三维裂缝动态扩展模型,利用FracproPT软件验证了模型的正确性,并进一步模拟研究了排量、压裂液粘度、隔层应力差等因素对裂缝形态的影响规律。结果表明:随着排量的增加,容易产生"短宽型"水力裂缝,小排量更有利于造长缝;在不同压裂液粘度施工下,低粘度压裂液有助于造长缝并限制裂缝高度;随着施工时间的延长,水力裂缝的宽度逐渐增加,但增长速度逐渐减缓,直至裂缝宽度不再增加;缝高受隔层应力差控制明显,当须四段储层隔层应力差大于3MPa时,能有效控制裂缝高度的扩展。本文综合考虑地层应力、不同施工参数等对水力裂缝扩展进行数值模拟,研究结果可为简阳区块须四段储层压裂施工的优化设计提供参考。

关键词：位移不连续法水力裂缝扩展数值模拟简阳区

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