本文關(guān)鍵詞：天然裂縫與人工裂縫相互作用機(jī)理及模型研究　出處：《東北石油大學(xué)》2016年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

  更多相關(guān)文章： 天然裂縫穩(wěn)定性 相互作用 誘導(dǎo)應(yīng)力 人工裂縫延伸

【摘要】：世界上有大量的油氣資源儲存在裂縫性儲層中,天然裂縫的存在提高了儲層的滲透率,是該類儲層開采的主要流通孔道。在裂縫性儲層水力壓裂中,天然裂縫和人工裂縫間的相互作用是導(dǎo)致復(fù)雜裂縫網(wǎng)絡(luò)形成的關(guān)鍵因素,但目前相互影響機(jī)理研究尚不完善。因此本文開展以人工裂縫和天然裂縫相互作用為核心的水力壓裂機(jī)理及模型研究,以推動此類儲層理論研究體系的發(fā)展。進(jìn)行了以下幾方面的研究:針對天然裂縫對裂縫起裂方式影響的研究,基于斷裂力學(xué)理論,對比了不同起裂方式下起裂壓力的計算模型,給出人工裂縫真實起裂方式的判斷方法,解釋了現(xiàn)場施工破裂壓力低于巖石本體破裂壓力的原因。針對天然裂縫對人工裂縫延伸影響的研究,基于彈性力學(xué)理論,建立了人工裂縫穿出天然裂縫判斷準(zhǔn)則,可預(yù)測壓裂中人工裂縫能否直接穿出天然裂縫,并給出其穿出角度的計算方法。開展了交叉準(zhǔn)則室內(nèi)驗證實驗,實驗結(jié)果與準(zhǔn)則預(yù)測結(jié)果相吻合。根據(jù)二維的PKN、KGD模型分析了天然裂縫發(fā)育程度對人工裂縫幾何形態(tài)的影響。研究發(fā)現(xiàn):天然裂縫的發(fā)育程度越高,儲層的滲透率及綜合濾失系數(shù)越大,人工裂縫縫長及縫寬的損失增加。根據(jù)彈性力學(xué)理論,建立單條裂縫的誘導(dǎo)應(yīng)力計算模型,通過力學(xué)疊加得到水平井多級壓裂誘導(dǎo)應(yīng)力計算模型,分析誘導(dǎo)應(yīng)力的分布情況,并建立了誘導(dǎo)應(yīng)力下近井地應(yīng)力分布計算模型。視天然裂縫閉合程度為變量,建立了當(dāng)人工裂縫逼近天然裂縫時,多級壓裂誘導(dǎo)應(yīng)力作用下的天然裂縫面應(yīng)力場計算模型,并得到其解析解。天然裂縫穩(wěn)定性影響因素的敏感性分析結(jié)果表明:天然裂縫在與人工裂縫相交之前就受到人工裂縫誘導(dǎo)應(yīng)力的影響而發(fā)生剪切滑移。其中水平主應(yīng)力比值、水平應(yīng)力差值、凈壓力及逼近角的影響最顯著,逼近角及逼近距離還會改變失穩(wěn)中心點的位置。通過本文的研究對天然裂縫的開啟規(guī)律有了新的認(rèn)識,為建立準(zhǔn)確、完善、系統(tǒng)的縫網(wǎng)壓裂理論奠定基礎(chǔ)。
【學(xué)位授予單位】：東北石油大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TE357

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