本文選題：頁巖氣　切入點：水平井　出處：《中國科學:物理學 力學 天文學》2017年11期

【摘要】："水平井+多級壓裂"技術是目前頁巖氣藏開發(fā)的一項核心技術,并已取得商業(yè)化成功.該技術的應用有效改變了壓裂的作用區(qū)域,但對于裂縫分支的起裂和擴展程度認識的不清,導致水力壓裂設計較為粗糙.本文應用最小作用量原理,使裂縫系統的流體壓力能、流體動能、彈性能、巖石表面能和摩擦損失熱能構成的拉格朗日函數滿足哈密頓積分條件,建立了預測最大儲層改造體積(Stimulated Reservoir Volume,SRV)時裂縫虛擬個數和虛擬長度模型,其中裂縫虛擬個數可以用來描述裂縫的復雜性.對裂縫虛擬個數和裂縫生長率模型單因素分析結果表明,楊氏模量、范寧摩擦系數等對裂縫虛擬個數的影響顯著,裂縫凈壓力、范寧摩擦系數對裂縫生長率的影響顯著.威遠-長寧頁巖的現場研究實例表明,W1井的裂縫虛擬個數比N1井強,W1井的儲層體積改造程度比N1井好,且W1井的裂縫復雜程度更好,而裂縫虛擬個數概念能夠反映壓裂裂縫的實際復雜性.這為完井工程師提供了理論指導,以提高頁巖氣儲層井壓裂改造設計和分析準確性.
[Abstract]:The application of this technology has effectively changed the fracturing area, but the understanding of fracture initiation and extension degree of fracture branches is unclear, which leads to the rough design of hydraulic fracturing.Using the principle of minimum action, the Lagrangian function composed of fluid pressure energy, fluid kinetic energy, elastic energy, rock surface energy and friction loss heat energy of fracture system satisfies the Hamiltonian integral condition.The virtual number of fractures and the virtual length of fractures are established to predict the maximum reformed volume of reservoirs. The virtual number of fractures can be used to describe the complexity of fractures.The results of single factor analysis on the fictitious number of cracks and fracture growth rate show that the Young's modulus and Fanning's friction coefficient have significant effects on the virtual number of cracks, and the net crack pressure and Fanning's friction coefficient have significant effects on the crack growth rate.A field study of Weiyuan-Changning Shale shows that the virtual number of fractures in well W1 is better than that in well N1, and the fracture complexity of well W1 is better than that of well N1.The concept of virtual number of fractures can reflect the actual complexity of fracture.This provides theoretical guidance for completion engineers to improve the accuracy of fracturing design and analysis in shale gas reservoir wells.
【作者單位】： 東北石油大學石油工程學院;Department
【基金】：國家自然科學基金(編號:51490650)資助
【分類號】：TE377

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本文編號：1700199