【摘要】：致密儲層具有巖性致密、低孔低滲、微裂縫發(fā)育等典型特征,有效開發(fā)的前提是進行水力壓裂。壓裂后儲層中存在多種不同尺度的裂縫,即人工主裂縫、人工次裂縫、天然微細裂縫等,都對開發(fā)效果有著一定的影響。不同尺度的裂縫滲流規(guī)律存在較大差異,不能籠統(tǒng)的采用一種模型對其進行描述,只有深入了解不同尺度裂縫的滲流機理,才能有針對性的實現(xiàn)致密儲層的增產(chǎn)。為此,本文首先通過廣泛調(diào)研總結(jié)了目前不同尺度裂縫的劃分標準,即裂縫長度和寬度這兩個幾何特征指標,根據(jù)此標準將致密儲層中的裂縫劃分為人工裂縫與天然裂縫兩個尺度。在此基礎(chǔ)上建立數(shù)學(xué)模型,將考慮啟動壓力梯度的基質(zhì)系統(tǒng)與以達西定律表征的天然裂縫系統(tǒng)作為雙重介質(zhì)處理,而以立方定律表征的人工裂縫則離散到天然裂縫系統(tǒng)中,而后利用有限元法對所建立的耦合模型進行求解,進而對不同尺度裂縫的滲流規(guī)律進行研究。結(jié)果表明,人工裂縫滲流能力對整個三介質(zhì)系統(tǒng)的影響最大,能同時改變?nèi)N介質(zhì)的滲流狀況,天然裂縫系統(tǒng)滲流能力對系統(tǒng)的影響次之,主要影響其本身以及基質(zhì)系統(tǒng)的滲流狀況,基質(zhì)系統(tǒng)的滲流能力對系統(tǒng)的影響最小,只能影響到自身的滲流狀況;縫網(wǎng)的復(fù)雜程度只能在有限程度上產(chǎn)生增產(chǎn)的效果,并非縫網(wǎng)越復(fù)雜開發(fā)效果越好,需根據(jù)實際情況選擇最佳的縫網(wǎng)形式以達到最佳的開發(fā)效果;立方定律受人工裂縫開度的影響比較大,因此立方定律存在一定的適用條件;當裂縫方位與生產(chǎn)井所在的儲層對角線的夾角小于90度時,裂縫能起到正面作用,而且夾角越小,這種作用越明顯,反之裂縫則會對壓力傳播起到阻擋作用;裂縫開度越大其相對周圍天然裂縫的優(yōu)勢越明顯,壓力在其中傳播速度越快;裂縫越長,壓力波在裂縫中傳播時間越長,壓力波及面積越大;裂縫密度越大,壓力在天然裂縫系統(tǒng)中的波及面積越大,同時也能使兩種介質(zhì)中的壓力傳播更加均衡。研究結(jié)果可以為致密儲層多尺度介質(zhì)滲流的研究提供一定的理論基礎(chǔ)。
【圖文】：

圖 2-1 平行板模型示意圖Fig.2-1 Sketch map of parallel plate model外普遍認為，單裂縫中的滲流通常可以用立方定律來表征。立方定律一對相隔一定距離的光滑平行板。圖 2-1 為一個平行板裂縫的例子，間的距離為裂縫的開度 b。光滑平行板模型已經(jīng)被 Snow[49]（1965）、等廣泛應(yīng)用�？p內(nèi)是一維低速穩(wěn)定流，并且構(gòu)成裂縫的是足夠?qū)挼墓饣叫邪鍟r， 方程的一個解，，Lomize[51]（1951）、Louis（1969）等認為使用立方定三次方存在一定的關(guān)系。定律成立的條件是平行板表面光滑。然而，室內(nèi)試驗和現(xiàn)場施工發(fā)現(xiàn)糙的，在局部甚至是非平行的，并有可能是相互交錯在一起的。征這種粗糙裂縫中的滲流，三維的 Navier-Stokes 方程是首選。但是考非常復(fù)雜，其計算難度非常大。因此，Tsang[52]（1984）、Brown[53]（

限元法的計算原理型的主要步驟有兩個：第一，求解區(qū)域的離散，單元；第二，試探函數(shù)的應(yīng)用，即用多項式函數(shù)程組，聯(lián)立各單元特性方程組，構(gòu)成原求解區(qū)域程中，考慮到模型的泛函可能不存在，一般采用也有著重要影響。因此以下主要對等效積分形式分方程組(3-1) ，可表示為未知場函數(shù) u 應(yīng)()0()()21 AuAuA u(在 Ω 內(nèi)) 如圖 3-1 所示。同時未知場函數(shù)還應(yīng)滿足式(3-2)
【學(xué)位授予單位】：中國石油大學(xué)(華東)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TE312

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本文編號：2575252