發(fā)布時(shí)間：2018-02-09 17:09

  本文關(guān)鍵詞： 低滲透油氣藏 多段壓裂水平井 分形理論 樹狀分形網(wǎng)絡(luò)　出處：《西南石油大學(xué)》2015年博士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：低滲透油氣資源作為世界油氣生產(chǎn)的重要組成部分,在相當(dāng)長時(shí)期內(nèi)有望充當(dāng)非常規(guī)油氣資源開發(fā)的“領(lǐng)頭羊”。但由于低滲透油氣藏特殊的地質(zhì)特征與滲流機(jī)理,相比常規(guī)油氣藏,其儲(chǔ)量豐度小,產(chǎn)量遞減快,最終使得開發(fā)難度大,技術(shù)要求高。因此對低滲透油氣藏地質(zhì)特征、滲流機(jī)理以及油氣井產(chǎn)能的研究變得至關(guān)重要。本文在充分調(diào)研多段壓裂水平井產(chǎn)能的基礎(chǔ)上,結(jié)合低滲透油氣藏基本地質(zhì)特征,引入統(tǒng)一毛細(xì)管束描述低滲透油氣藏基質(zhì),考慮基質(zhì)內(nèi)多尺度流動(dòng)與應(yīng)力敏感效應(yīng),并討論了啟動(dòng)壓力梯度現(xiàn)象；引入樹狀分形裂縫網(wǎng)絡(luò)模擬水力壓裂裂縫網(wǎng)絡(luò),建立了樹狀分形裂縫網(wǎng)絡(luò)的生成方法與裂縫、節(jié)點(diǎn)編號(hào)規(guī)則,分析了樹狀分形裂縫網(wǎng)絡(luò)的流動(dòng)特征,建立了多段壓裂水平井裂縫網(wǎng)絡(luò)流動(dòng)模型；運(yùn)用單裂縫勢函數(shù)及勢的疊加原理建立了多段壓裂水平井裂縫網(wǎng)絡(luò)滲流模型,結(jié)合多段壓裂水平井裂縫網(wǎng)絡(luò)流動(dòng)模型,建立了多段壓裂水平井基質(zhì)、裂縫耦合流動(dòng)模型及產(chǎn)能預(yù)測模型,最后運(yùn)用實(shí)例數(shù)據(jù)驗(yàn)證了產(chǎn)能模型的準(zhǔn)確性,并對影響多段壓裂水平井產(chǎn)能的因素進(jìn)行了分析,得出了各因素對多段壓裂水平井產(chǎn)能影響的程度。主要成果和認(rèn)識(shí)如下：(1)針對油氣藏儲(chǔ)層的復(fù)雜性,基于毛細(xì)管滲流基本原理,建立了多孔介質(zhì)統(tǒng)一毛細(xì)管束模型,該模型引入了毛細(xì)管流量函數(shù),毛細(xì)管長度函數(shù),毛細(xì)管概率密度分布函數(shù)。通過對比傳統(tǒng)毛細(xì)管束模型,多孔介質(zhì)統(tǒng)一毛細(xì)管束模型能夠較好的總結(jié)前人研究成果。通過對比實(shí)驗(yàn)測量數(shù)據(jù),多孔介質(zhì)統(tǒng)一毛細(xì)管束模型的正確性與實(shí)用性得到了驗(yàn)證。(2)基于低滲透油氣藏基質(zhì)的實(shí)際情況,運(yùn)用多孔介質(zhì)統(tǒng)一毛細(xì)管束模型,從微觀毛細(xì)管流動(dòng)模型出發(fā),分別對低滲透油氣藏儲(chǔ)層多尺度流動(dòng)、應(yīng)力敏感效應(yīng)進(jìn)行了解釋,并討論了啟動(dòng)壓力梯度現(xiàn)象,該模型能更多地揭示多孔介質(zhì)內(nèi)的流體流動(dòng)機(jī)理。(3)基于樹狀分形裂縫網(wǎng)絡(luò)物理模型,通過明確樹狀分形裂縫網(wǎng)絡(luò)的基本參數(shù)與基本參數(shù)約束條件,確定了樹狀分形裂縫網(wǎng)絡(luò)的生成及編號(hào)規(guī)則�；诙喽螇毫阉骄芽p網(wǎng)絡(luò)由多支樹狀分形裂縫網(wǎng)絡(luò)的假設(shè),實(shí)例生成了多段壓裂水平井裂縫網(wǎng)絡(luò)。通過單條裂縫流動(dòng)特征與考慮多尺度流動(dòng)的單條裂縫流動(dòng)特征,結(jié)合樹狀分形裂縫網(wǎng)絡(luò)特殊結(jié)構(gòu),分析了樹狀分形裂縫網(wǎng)絡(luò)流動(dòng)特征。(4)研究單裂縫的地層勢分布,將單裂縫視為三維線匯,推導(dǎo)出了單裂縫在無界地層中穩(wěn)定生產(chǎn)時(shí)的勢分布規(guī)律。在此基礎(chǔ)上,根據(jù)鏡像反映和疊加原理,推導(dǎo)出了幾種常見油氣藏中單裂縫生產(chǎn)時(shí)的勢分布規(guī)律,由此得到地層中的壓力分布規(guī)律�；诙喽螇毫阉骄臉錉罘中瘟芽p網(wǎng)絡(luò)由多支樹狀分形裂縫網(wǎng)絡(luò)組成的假設(shè),建立了多段壓裂水平井產(chǎn)能計(jì)算的半解析模型,通過對多段壓裂水平井油氣藏滲流勢分布的研究,得到了多段壓裂水平井裂縫網(wǎng)絡(luò)單裂縫的勢分布函數(shù),結(jié)合多段壓裂水平井裂縫網(wǎng)絡(luò)流動(dòng)特征,考慮到油氣藏滲流和裂縫網(wǎng)絡(luò)的相互影響,將兩者耦合聯(lián)立求解,利用半解析耦合算法,求得了多段壓裂水平井產(chǎn)能及裂縫網(wǎng)絡(luò)壓力分布。
[Abstract]:Low permeability oil and gas resources as an important part of the world oil and gas production, in a quite long period of time is expected to serve as the development of unconventional oil and gas resources of the "leader". But because of the geological characteristics and seepage mechanism of low permeability reservoir is special, compared to conventional oil and gas reservoirs, the abundance of small, fast decline, the development is difficult, high technical requirements. So the reservoir geological characteristics of low permeability oil and gas seepage mechanism and research of oil and gas well productivity becomes very important. Based on the full investigation of multi fracturing horizontal well productivity, combined with low permeability oil and gas reservoir geological characteristics, the introduction of a unified description of the matrix of low permeability oil capillary bundle gas reservoir, considering the multi scale flow matrix and stress sensitive effect, and discussed the starting pressure gradient; the introduction of Fractal Simulation of hydraulic fracturing fracture network tree network, a fractal tree splitting Crack and crack generation method of the network, node numbering rules, analysis of flow characteristics of the fractal crack network tree, a multi segment fracture network fracturing horizontal well flow model; using the principle of superposition function of single crack potential and the potential is established fractured horizontal well fracture network seepage flow model with multi segment fracture network of horizontal wells fracturing flow model, established multi fractured horizontal well matrix fracture coupling prediction model and flow capacity model, finally verified the accuracy of capacity model using instance data, and the influence factors of multi fracturing horizontal well productivity were analyzed, the influence of various factors on multi fracturing horizontal well productivity level. The results are as follows: (1) aiming at complex oil and gas reservoirs, based on the basic principle of capillary flow, the establishment of a unified capillary model of porous media, the model introduces the hair Capillary flow function, capillary capillary length function, probability density distribution function. By comparing the traditional capillary model of porous media, unified capillary bundle model to summarize previous research results better. By comparing the experimental data. The correctness of the porous medium capillary bundle model unified and practicability has been verified. (2) the actual situation of low matrix permeability oil and gas reservoirs based on the use of a unified capillary model of porous media, starting from the micro capillary flow model, respectively for the low permeability reservoir multi-scale flow, stress sensitive effect is explained, and discussed the starting pressure gradient, this model can reveal the mechanism of fluid flow in porous media. (3) fractal crack network based on physical model, through the basic parameters of clear tree fractal fracture network and basic parameter constraints, determine the tree Generation and number of fractal fracture network. Multi fracturing horizontal well fracture network is composed of multi branch tree fractal crack network based on the assumption that the examples generated multi fracturing horizontal well fracture network. With the consideration of flow characteristics of single crack in single crack flow multi-scale flow characteristics, combined with the special structure of the fractal crack network tree analysis. The flow characteristics of the fractal crack network tree. (4) potential distribution of single crack formation, single crack as a 3D line sink, potential distribution is derived for single crack stable production of borehole in time. On this basis, according to the mirror reflection and superposition principle, deduced the potential distribution in the the production of several common single fracture reservoirs, the pressure distribution in the strata. Based on the fractal crack network multi fracturing horizontal well by multi branch tree fractal crack network a That established a semi analytical model to calculate multi fracturing horizontal well productivity, the permeability distribution of potential of multi fractured horizontal well reservoir, the potential distribution function of multi fracturing horizontal well fracture network of single crack, combined with the flow characteristics of multi segment fracture network fracturing horizontal well, considering the mutual influence of oil gas seepage and fracture network, the two coupled simultaneous solution, using semi analytical coupled algorithm, obtained the multi-stage fracturing horizontal well deliverability and fracture pressure distribution network.

【學(xué)位授予單位】：西南石油大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TE312

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 胡定成;;國外水平井鉆進(jìn)進(jìn)展[J];國外地質(zhì)勘探技術(shù);1990年06期

2 蘇義腦;關(guān)于水平井經(jīng)濟(jì)效益評價(jià)的初步探討[J];石油鉆采工藝;1993年06期

3 田霞;;水平井進(jìn)展[J];西安石油大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);1993年01期

4 萬軍偉,沈仲智,潘歡迎;水平井的水力特征及其解析解的適用條件[J];地球科學(xué);2003年05期

5 陳敏;舉足輕重的水平井技術(shù)[J];天然氣工業(yè);2004年03期

6 盛國富;應(yīng)用水平井技術(shù)開發(fā)薄層油藏[J];國外油田工程;2004年12期

7 吳奇;鄭新權(quán);李國欣;毛蘊(yùn)才;;水平井技術(shù)助力沙漠油田闖關(guān)——塔里木油田水平井技術(shù)應(yīng)用調(diào)查報(bào)告[J];中國石油石化;2005年24期

8 吳奇;鄭新權(quán);李國欣;毛蘊(yùn)才;;水平井技術(shù)助力沙漠油田闖關(guān)——塔里木油田水平井技術(shù)應(yīng)用調(diào)查報(bào)告[J];中國石油石化;2006年01期

9 王緒鵬;董來明;朱劍鋒;袁永寶;;瓦6塊水平井施工探討[J];內(nèi)蒙古石油化工;2011年07期

10 董來明;王緒鵬;朱劍鋒;陳力;張付慧;;瓦6塊水平井施工探討[J];吐哈油氣;2011年02期

相關(guān)會(huì)議論文 前10條

1 許海清;王建富;裴學(xué)靜;;水平井鉆探中的小層對比[A];錄井技術(shù)文集（第四輯）[C];2004年

2 張林;孫振;雷國發(fā);;水平井試井及動(dòng)態(tài)指標(biāo)評價(jià)[A];低碳經(jīng)濟(jì)促進(jìn)石化產(chǎn)業(yè)科技創(chuàng)新與發(fā)展——第九屆寧夏青年科學(xué)家論壇石化專題論壇論文集[C];2013年

3 張孝棟;王定峰;張宏亮;吳剛;張于勤;段凌靚;;水平井分段壓裂技術(shù)在長北項(xiàng)目的應(yīng)用[A];低碳經(jīng)濟(jì)促進(jìn)石化產(chǎn)業(yè)科技創(chuàng)新與發(fā)展——第九屆寧夏青年科學(xué)家論壇石化專題論壇論文集[C];2013年

4 王慶;劉慧卿;張紅玲;李良川;;水平井調(diào)流控水篩管流體流動(dòng)耦合模型研究[A];滲流力學(xué)與工程的創(chuàng)新與實(shí)踐——第十一屆全國滲流力學(xué)學(xué)術(shù)大會(huì)論文集[C];2011年

5 楊登科;鄭俊杰;李新社;劉仲元;;水平井錄井及色譜氣體比值的導(dǎo)向作用[A];錄井技術(shù)文集（第四輯）[C];2004年

6 徐曉宇;李清忠;;水平井伺服可調(diào)機(jī)械控水技術(shù)研究與應(yīng)用[A];十三省區(qū)市機(jī)械工程學(xué)會(huì)第五屆科技論壇論文集[C];2009年

7 蘇峰;;發(fā)展水平井技術(shù)提高我國海上邊際油田開發(fā)水平[A];2003年度海洋工程學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2003年

8 尹洪軍;李美芳;賈世華;曲鵬;;水平井不穩(wěn)定產(chǎn)能分析[A];第二十屆全國水動(dòng)力學(xué)研討會(huì)文集[C];2007年

9 乞照;鄭錫;于博;王新星;王鵬;閻娜;阮金鳳;;姬塬油田長6油藏水平井立體井網(wǎng)開發(fā)技術(shù)的應(yīng)用[A];創(chuàng)新·質(zhì)量·低碳·可持續(xù)發(fā)展——第十屆寧夏青年科學(xué)家論壇石化專題論壇論文集[C];2014年

10 羅艷艷;程林松;丁祖鵬;;稠油油藏水平井熱采井筒離散模型[A];滲流力學(xué)與工程的創(chuàng)新與實(shí)踐——第十一屆全國滲流力學(xué)學(xué)術(shù)大會(huì)論文集[C];2011年

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前10條

1 劉軍 通訊員 李洪偉 王偉;打水平井劃不劃算[N];中國石油報(bào);2004年

2 劉軍 張?zhí)?遼河油田明年向水平井要油33萬噸[N];中國石油報(bào);2005年

3 油訊;中國石油今年部署600口水平井[N];中國石化報(bào);2007年

4 陳玉強(qiáng)邋王巧然 劉軍;規(guī)模實(shí)施水平井技術(shù) 切實(shí)轉(zhuǎn)變增長方式[N];中國石油報(bào);2007年

5 王巧然;中國石油提前超額完成全年水平井計(jì)劃[N];中國石油報(bào);2007年

6 記者 王巧然;中加中心為水平井技術(shù)交流搭橋[N];中國石油報(bào);2007年

7 記者 李冰;推動(dòng)水平井應(yīng)用再創(chuàng)新水平[N];中國石化報(bào);2012年

8 簡新;塔里木水平井技術(shù)全國領(lǐng)先[N];中國石油報(bào);2005年

9 記者 楊明;水平井的甜頭有多大[N];中國石油報(bào);2005年

10 記者 栗清振;水平井技術(shù)：油氣開發(fā)的重要手段[N];中國石油報(bào);2005年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前4條

1 陳陽;底水油藏水平井流入控制器優(yōu)化設(shè)計(jì)研究[D];西南石油大學(xué);2013年

2 譚曉華;低滲透油氣藏壓裂水平井分形滲流理論研究[D];西南石油大學(xué);2015年

3 單嫻;壓裂水平井?dāng)?shù)值模擬理論與方法研究[D];中國石油大學(xué)（華東）;2012年

4 楊宇;水平井及壓裂水平井測試分析技術(shù)研究[D];西南石油大學(xué);2005年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 侯壯;應(yīng)用水平井的儲(chǔ)層地質(zhì)建模方法研究[D];西安石油大學(xué);2015年

2 董於;華慶油田元284區(qū)塊水平井開發(fā)效果評價(jià)[D];西安石油大學(xué);2015年

3 王家航;壓裂水平井線性復(fù)合分析模型[D];中國地質(zhì)大學(xué)(北京);2015年

4 張正華;紅崗油田扶余油層水平井高效開發(fā)對策研究[D];東北石油大學(xué);2015年

5 張其勇;Z油田水平井鉆井技術(shù)的研究與應(yīng)用[D];東北石油大學(xué);2015年

6 牛娜;水平井有桿泵抽油系統(tǒng)參數(shù)優(yōu)化[D];中國石油大學(xué)(華東);2014年

7 王Pr;淺層低滲透地層水平井降水試驗(yàn)研究[D];中國地質(zhì)大學(xué)(北京);2016年

8 楊克娜;東14區(qū)塊水平井聯(lián)合井網(wǎng)效果測井綜合評價(jià)[D];東北石油大學(xué);2016年

9 趙歡;A油田N井區(qū)水平井—直井聯(lián)合開發(fā)綜合調(diào)整方法研究[D];東北石油大學(xué);2016年

10 杜新陽;莫里青區(qū)塊水平井單井控制儲(chǔ)量潛力評價(jià)研究[D];東北石油大學(xué);2016年

，

本文編號(hào)：1498435