【摘要】：水平井分段水力壓裂技術(shù)具有單井控制范圍大、受煤儲層物性影響小等優(yōu)點成為了目前煤層氣開發(fā)重要的增產(chǎn)手段之一。但是成煤環(huán)境的多變性、構(gòu)造運動的多期性造成煤儲層類型的多樣性,進(jìn)而對壓裂工藝參數(shù)的要求不同。為了最大限度提高水平井分段壓裂的改造效果,本文從煤儲層特征、圍巖特征、地應(yīng)力特征等三個方面系統(tǒng)分析了其對水力壓裂裂縫的影響并結(jié)合實際勘探開發(fā)情況劃分出了6種典型的儲層類型。根據(jù)彈性力學(xué)、巖體力學(xué)等理論,構(gòu)建了水力裂縫端部地應(yīng)力狀態(tài)的數(shù)學(xué)模型,結(jié)合水力裂縫與天然裂隙的相交準(zhǔn)則,得出了不同儲層類型下水力裂縫的延伸規(guī)律,結(jié)果表明:在低應(yīng)力差條件下,高交叉角儲層和兩組天然裂隙發(fā)育的儲層會產(chǎn)生復(fù)雜延伸,低交叉角儲層容易沿天然裂隙面偏轉(zhuǎn);高應(yīng)力差高交叉角條件下水力裂縫能穿過天然裂隙,通過查找文獻(xiàn)和他人實驗結(jié)果進(jìn)行對比,驗證了理論分析的準(zhǔn)確性。在此基礎(chǔ)上,借助RFPA2D-Flow對逐段壓裂和交替壓裂兩種施工方式下水力裂縫誘導(dǎo)應(yīng)力分布規(guī)律進(jìn)行模擬。結(jié)果表明,交替壓裂法能夠改變中間段的儲層類型進(jìn)而改變其裂縫的延伸規(guī)律,指出了不同儲層類型壓裂優(yōu)化的關(guān)鍵參數(shù)。以大寧區(qū)塊為例,對該區(qū)塊LP2井分段壓裂施工參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化,結(jié)合產(chǎn)能計算模型對優(yōu)化條件下和實際施工條件下的產(chǎn)能進(jìn)行計算,計算結(jié)果表明:基于儲層類型進(jìn)行的壓裂施工可明顯提高該井產(chǎn)能。研究結(jié)果為不同儲層類型下水平井分段水力壓裂參數(shù)優(yōu)化提供了理論依據(jù)。
【學(xué)位授予單位】：河南理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TD712
【圖文】：

水平井裸眼段分段壓裂工具示意圖

復(fù)合橋塞射孔分段壓裂示意圖

煤體結(jié)構(gòu)劃分Fig.2-4Coalstructuredivision

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2804449