本文關(guān)鍵詞：多分支縫水力壓裂形成機(jī)制研究

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【摘要】：水力壓裂是低滲儲(chǔ)層增產(chǎn)增注的重要措施,由于部分儲(chǔ)層的地質(zhì)條件復(fù)雜,使得常規(guī)壓裂后無(wú)法明顯提高產(chǎn)量,儲(chǔ)層改造效果差。因此需要開展具有針對(duì)性的新型水力壓裂措施研究。這對(duì)提高該類儲(chǔ)層產(chǎn)量和促進(jìn)水力壓裂的發(fā)展具有積極意義。本文針對(duì)海拉爾油田低滲透儲(chǔ)層常規(guī)水力壓裂工藝改造效果不明顯的問(wèn)題,提出了一種多分支縫水力壓裂施工工藝。論文首先以分析“纖維+顆�！睍憾聶C(jī)理為基礎(chǔ),通過(guò)實(shí)驗(yàn)方法評(píng)價(jià)了“纖維+顆�！睍憾聞┑臅憾滦Ч�,研究認(rèn)為固相顆粒的加入明顯增強(qiáng)了暫堵效果,保持適當(dāng)?shù)睦w維濃度對(duì)維持暫堵劑體系的暫堵效果至關(guān)重要,纖維具有一定降解能力,不會(huì)對(duì)儲(chǔ)層造成傷害。采用理論和實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的方法研究了多分支縫形成機(jī)制,基于斷裂力學(xué)和彈性力學(xué)理論,在考慮人工裂縫誘導(dǎo)應(yīng)力場(chǎng)的情況下,建立了近井筒地帶多分支縫起裂力學(xué)模型,同時(shí)分析了多分支縫井筒起裂的影響因素,研究認(rèn)為射孔角度越大,起裂壓力越低;應(yīng)力差越小、閉合應(yīng)力越大,起裂角度越大,初始縫長(zhǎng)對(duì)起裂角度影響不大�；跀嗔蚜W(xué)理論,分析了裂縫尖端暫堵點(diǎn)應(yīng)力場(chǎng),根據(jù)復(fù)合應(yīng)力理論建立了多分支縫縫內(nèi)轉(zhuǎn)向起裂模型,根據(jù)模型計(jì)算B14井縫內(nèi)轉(zhuǎn)向壓裂分支縫起裂的起裂壓力及起裂角。然后進(jìn)行了多分支縫水力壓裂大型物模實(shí)驗(yàn)研究,驗(yàn)證了多分支縫壓裂的可行性,根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析多分支縫起裂的影響因素,與建立的理論模型結(jié)論一致。最后將論文的研究結(jié)果同現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)進(jìn)行了對(duì)比分析。以B14井為例,應(yīng)用近井筒多分支縫起裂力學(xué)模型計(jì)算了分支縫的起裂壓裂為31.9MPa;真實(shí)起裂壓力為33MPa,誤差為3.3%;應(yīng)用轉(zhuǎn)向壓裂起裂模型計(jì)算了轉(zhuǎn)向壓裂起裂壓力為26.75MPa,真實(shí)值為28.9MPa,誤差為7.4%;計(jì)算起裂角為39.8°,真實(shí)值為40.2°,誤差為1.0%。S13井為例進(jìn)行縫內(nèi)多次多分支縫壓裂計(jì)算,其三次縫內(nèi)轉(zhuǎn)向壓裂起裂壓力真實(shí)值與計(jì)算值誤差較小,誤差范圍在1.1%~6.1%,理論計(jì)算值與真實(shí)值變化趨勢(shì)相同。論文提出了應(yīng)用暫堵手段形成多分支縫的水力壓裂技術(shù),并通過(guò)理論模型計(jì)算描述了多分支縫起裂規(guī)律,論文成果可以指導(dǎo)多分支縫水力壓裂的設(shè)計(jì)及現(xiàn)場(chǎng)施工。
【關(guān)鍵詞】：多分支縫 暫堵機(jī)理 起裂模型 近井筒 縫內(nèi)轉(zhuǎn)向 室內(nèi)實(shí)驗(yàn)
【學(xué)位授予單位】：東北石油大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TE357.1
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-7
• 創(chuàng)新點(diǎn)摘要7-10
• 第一章 緒論10-14
• 1.1 研究的目的及意義10
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-13
• 1.2.1 暫堵劑的研究現(xiàn)狀10-11
• 1.2.2 重復(fù)壓裂的研究現(xiàn)狀11-12
• 1.2.3 裂縫暫堵轉(zhuǎn)向壓裂的研究現(xiàn)狀12-13
• 1.3 論文的主要研究?jī)?nèi)容13-14
• 第二章 “纖維+顆粒”暫堵劑的暫堵機(jī)理分析14-20
• 2.1 “纖維+顆�！钡臅憾吕碚撘罁�(jù)14-15
• 2.2 “纖維+顆�！睍憾滦Чu(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)15-18
• 2.2.1 固相顆粒對(duì)暫堵效果的影響實(shí)驗(yàn)16-17
• 2.2.2 “纖維+顆�！睍憾聞┑耐黄茐毫�17
• 2.2.3 “纖維+顆�！睍憾聞┑慕到饽芰�17-18
• 2.3 本章小結(jié)18-20
• 第三章 多分支縫壓裂的起裂機(jī)理研究20-35
• 3.1 近井筒地帶多分支縫起裂機(jī)理研究20-24
• 3.1.1 射孔完井條件下孔眼應(yīng)力場(chǎng)分布20-21
• 3.1.2 人工誘導(dǎo)應(yīng)力場(chǎng)分布21-23
• 3.1.3 近井筒地帶多分支縫起裂力學(xué)模型23-24
• 3.2 初始縫內(nèi)暫堵起裂機(jī)理研究24-28
• 3.2.1 暫堵點(diǎn)應(yīng)力場(chǎng)分析25-26
• 3.2.2 縫內(nèi)暫堵分支縫起裂力學(xué)模型26-28
• 3.3 多分支縫起裂的影響因素分析及實(shí)例計(jì)算28-32
• 3.3.1 多分支縫井筒起裂影響因素分析28-31
• 3.3.2 縫內(nèi)暫堵分支縫起裂力學(xué)模型計(jì)算實(shí)例31-32
• 3.4 多分支縫起裂點(diǎn)位置確定32-34
• 3.5 本章小結(jié)34-35
• 第四章 多分支縫水力壓裂暫堵物模實(shí)驗(yàn)研究35-55
• 4.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康募皩?shí)驗(yàn)設(shè)備35-37
• 4.1.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/span>35
• 4.1.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備35-36
• 4.1.3 實(shí)驗(yàn)材料36-37
• 4.2 實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)及實(shí)驗(yàn)流程37-39
• 4.2.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)37-38
• 4.2.2 實(shí)驗(yàn)流程38-39
• 4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析39-54
• 4.3.1 2#試樣實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析39-42
• 4.3.2 3#巖樣實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析42-44
• 4.3.3 6#巖樣實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析44-47
• 4.3.4 8#巖樣實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析47-50
• 4.3.5 9#巖樣實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析50-53
• 4.3.6 實(shí)驗(yàn)結(jié)果匯總53-54
• 4.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果小結(jié)54-55
• 第五章 大規(guī)模多分支縫壓裂現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)55-62
• 5.1 B14井多分支縫壓裂試驗(yàn)55-58
• 5.1.1 施工情況55-56
• 5.1.2 壓裂結(jié)果分析56-58
• 5.2 S13井多分支縫壓裂試驗(yàn)58-60
• 5.2.1 施工情況58-59
• 5.2.2 壓裂結(jié)果分析59-60
• 5.3 本章小結(jié)60-62
• 結(jié)論62-64
• 參考文獻(xiàn)64-67
• 發(fā)表文章目錄67-69
• 致謝69-70

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本文編號(hào)：1018704