本文選題：水力壓裂 + 裂縫��； 參考：《西南石油大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：平井分段壓裂技術(shù)作為油氣勘探開(kāi)發(fā)領(lǐng)域核心和熱點(diǎn)技術(shù)之一,極大的推動(dòng)著低滲透難動(dòng)用油氣資源的開(kāi)發(fā)進(jìn)程。壓裂裂縫形態(tài)是現(xiàn)場(chǎng)壓裂工程師普遍關(guān)心的問(wèn)題,其很大程度上決定著壓后增產(chǎn)效果,因此壓裂裂縫形態(tài)的預(yù)測(cè)具有重要意義。水平井分段壓裂過(guò)程中,多裂縫產(chǎn)生誘導(dǎo)應(yīng)力相互作用不斷擾動(dòng)局部地應(yīng)力場(chǎng),加之地質(zhì)和施工參數(shù)的影響,多裂縫的延伸受控機(jī)理極其復(fù)雜。分段壓裂裂縫的延伸機(jī)理和形態(tài)預(yù)測(cè)還有待進(jìn)一步深入研究�；诖吮尘�,本文以水平井壓裂裂縫擴(kuò)展數(shù)值模擬為主題,開(kāi)展的工作和得到的認(rèn)識(shí)如下。(1)在調(diào)研對(duì)比分析了各類現(xiàn)有裂縫擴(kuò)展模擬數(shù)值方法的特點(diǎn)及各自優(yōu)缺點(diǎn)基礎(chǔ)上,選用了優(yōu)勢(shì)的擴(kuò)展有限單元法并總結(jié)歸納了其用于模擬水力壓裂裂縫擴(kuò)展時(shí)的各類特殊單元的處理方法。(2)基于平面應(yīng)變假設(shè),結(jié)合線彈性力學(xué)和斷裂力學(xué)等理論建立了水力壓裂裂縫擴(kuò)展數(shù)學(xué)模型,并基于模型和流固耦合方法,編寫了水平井分段壓裂裂縫擴(kuò)展模擬計(jì)算機(jī)程序,實(shí)現(xiàn)了水力裂縫擴(kuò)展模型的求解。(3)在驗(yàn)證本文模型和程序可靠性的基礎(chǔ)上,模擬分析了段內(nèi)多簇縫的同時(shí)延伸行為,模擬結(jié)果表明:誘導(dǎo)應(yīng)力作用使得中縫尺寸受到抑制而邊縫則相互排斥延伸;液量、巖石楊氏模量和地應(yīng)力差與裂縫長(zhǎng)度呈不同程度上的正相關(guān)關(guān)系,壓裂液黏度與縫長(zhǎng)呈反相關(guān)關(guān)系,地層巖石泊松比對(duì)縫長(zhǎng)影響不明顯。(4)三簇壓裂時(shí),地質(zhì)和工程參數(shù)對(duì)裂縫的轉(zhuǎn)向角影響規(guī)律為:黏度、排量、巖石楊氏模量和泊松比越大,邊縫越容易轉(zhuǎn)向;簇間距和應(yīng)力差越大,邊縫轉(zhuǎn)向角越小。本文研究進(jìn)一步揭示了水平井多簇壓裂裂縫延伸規(guī)律和控制機(jī)理,編制的程序可用于分析各因素對(duì)壓裂的影響規(guī)律。
[Abstract]:As one of the core and hot technologies in the field of oil and gas exploration and development, the horizontal well fracturing technology has greatly promoted the development process of low permeability and difficult to produce oil and gas resources.Fracturing fracture morphology is a common concern of field fracturing engineers, which largely determines the effect of increasing production after pressure, so the prediction of fracturing fracture morphology is of great significance.In the process of horizontal well fracturing, the induced stress interaction of multiple fractures constantly disturbs the local ground stress field, and the influence of geological and construction parameters makes the extension and control mechanism of multiple fractures extremely complex.The extension mechanism and morphology prediction of fracturing fracture need to be further studied.Based on this background, this paper focuses on the numerical simulation of fracture propagation in horizontal wells. The work and understanding obtained are as follows: 1) on the basis of investigation and comparison, the characteristics of various existing numerical methods for fracture propagation simulation and their respective advantages and disadvantages are compared and analyzed.The advantage extended finite element method is selected and the treatment methods of various special units used to simulate hydraulic fracturing fracture propagation are summarized and summarized based on plane strain hypothesis.Based on the theory of linear elasticity and fracture mechanics, the mathematical model of fracture propagation in hydraulic fracturing is established. Based on the model and fluid-solid coupling method, a computer program for simulating fracturing fracture propagation in horizontal wells is developed.On the basis of verifying the reliability of the model and the program, the simultaneous extension behavior of multi-cluster joints in the section is simulated and analyzed.The simulation results show that the induced stress results in the inhibition of the size of the middle seam and the repulsive extension of the edge joint, and the amount of fluid, the Young's modulus of rock and the difference of in-situ stress are positively correlated with the length of the fracture to varying degrees.The viscosity of fracturing fluid is inversely related to fracture length. When the Poisson ratio of formation rock has no obvious effect on fracture length, the influence of geological and engineering parameters on fracture turning angle is as follows: viscosity, displacement, Young's modulus of rock and Poisson's ratio.The larger the distance between clusters and the stress difference, the smaller the steering angle.In this paper, the extended rule and control mechanism of multi-cluster fracturing fractures in horizontal wells are further revealed. The program can be used to analyze the influence of various factors on fracturing.
【學(xué)位授予單位】：西南石油大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TE357

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