水力壓裂技術(shù)被廣泛應(yīng)用在低滲透油藏中,但是國(guó)內(nèi)外對(duì)于水平井壓裂近井筒多裂縫擴(kuò)展規(guī)律控制因素的認(rèn)識(shí)方面還不足。在近井筒多裂縫效應(yīng),射孔方式及施工參數(shù)和地層特征對(duì)近井筒壓裂復(fù)雜裂縫形成模式等方面的研究缺乏針對(duì)性。為了彌補(bǔ)現(xiàn)有研究中的不足,本文首先通過(guò)對(duì)巖石破裂壓力數(shù)學(xué)的模型的推導(dǎo),得出可行的數(shù)學(xué)模型。進(jìn)而在計(jì)算模型的基礎(chǔ)上,利用數(shù)值模擬軟件ABAQUS對(duì)裂縫起裂和擴(kuò)展的規(guī)律進(jìn)行研究。得出了井筒方位角,射孔參數(shù),地質(zhì)參數(shù)對(duì)裂縫起裂及多裂縫產(chǎn)生的影響。在裂縫起裂模型的基礎(chǔ)上建立了裂縫的擴(kuò)展模型,并通過(guò)裂縫的擴(kuò)展模型得出了井筒方位角,射孔參數(shù),地質(zhì)參數(shù),壓裂液參數(shù),巖石參數(shù)對(duì)裂縫轉(zhuǎn)向的影響程度。在模型的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了對(duì)壓裂設(shè)計(jì)的優(yōu)化。并對(duì)杭錦旗井區(qū)的壓裂設(shè)計(jì)提出了初步的方案以供參考。通過(guò)以上的研究,得到了杭錦旗復(fù)雜致密氣藏水平井壓裂近井筒裂縫起裂機(jī)理有助于今后的水力壓裂設(shè)計(jì),并且在此模型的基礎(chǔ)上可以更好的研究裂縫擴(kuò)展過(guò)程的扭曲現(xiàn)象。 

【文章來(lái)源】：中國(guó)石油大學(xué)(北京)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：65 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

坐標(biāo)轉(zhuǎn)換示意圖

圖 2.2 裂縫起裂方位和起裂角2.2 Crack initiation orientation and crack initiation的關(guān)系可以得到以下關(guān)系： 2 2 2 2xx H h v2 2yy H h2 2zz H hxy h Hxy h H2 2zx H h vcos sin cos sinsin coscos sincos sin cossin sin coscos sin sin cos 處： r ωθ ω xx yy xx yy z zz xx yy xyrθ2 cos 2 σ σ v 2 σ σ cos2θ 4σ sin0PP

(b)A-A 截面 (c)B-B 截面圖 2.3 井筒坐標(biāo)示意圖Fig. 2.3 Well bore coordinate diagram井良好的井中，在射孔前井壁與水泥膠結(jié)良好眼出產(chǎn)生微環(huán)面，壓裂過(guò)程中壓裂流體會(huì)迅速，這就與一般的裸眼完井的壓裂過(guò)程相類(lèi)似。壓力的時(shí)候可以認(rèn)為是裸眼完井的情況進(jìn)行面的情況著手分析開(kāi)始。定孔眼與巖石接觸面的應(yīng)力分布情況，為了巖石單元與孔眼的接觸后的應(yīng)力場(chǎng)分布。建，最終為了得到它的應(yīng)力分布狀態(tài)調(diào)研中發(fā)現(xiàn)環(huán)向應(yīng)力是確定井底破裂壓力的，一般情況下都是采取直接取代的方法即用下的 。這樣求到的破裂壓力其實(shí)并不是特別去確定破裂壓力，解決之前這種單一取代法的處的應(yīng)力分布場(chǎng)。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]斜井套管射孔破裂壓力及起裂位置研究[J]. 羅天雨,郭建春,趙金洲,王嘉淮,潘競(jìng)軍.  石油學(xué)報(bào). 2007(01)
[2]水平井水力裂縫非平面擴(kuò)展研究[J]. 張廣清,陳勉.  石油學(xué)報(bào). 2005(03)
[3]重復(fù)壓裂氣井三維誘導(dǎo)應(yīng)力場(chǎng)數(shù)學(xué)模型[J]. 劉洪,胡永全,趙金洲,易俊,李文華.  石油鉆采工藝. 2004(02)
[4]射孔對(duì)地層破裂壓力的影響研究[J]. 張廣清,殷有泉,陳勉,孫華純.  巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2003(01)

博士論文
[1]水力壓裂多裂縫基礎(chǔ)理論研究[D]. 羅天雨.西南石油大學(xué) 2006
[2]薄層多層壓裂應(yīng)力剖面與壓裂裂縫形態(tài)研究[D]. 杜衛(wèi)平.西南石油學(xué)院 2005

碩士論文
[1]水平井壓裂裂縫起裂和延伸規(guī)律研究[D]. 王繼波.西安石油大學(xué) 2010



本文編號(hào)：3254204