【摘要】：海拉爾油田貝14區(qū)塊由于多數(shù)井已進(jìn)行了壓裂施工,伴隨著長期的注采,該區(qū)塊的地應(yīng)力已經(jīng)與原始地應(yīng)力存在很大的差別。這對(duì)于后續(xù)的壓裂施工設(shè)計(jì)產(chǎn)生了很大的困難。為此,揭示本區(qū)塊現(xiàn)地應(yīng)力場(chǎng)的分布情況,得到新壓裂井的裂縫延伸方向,結(jié)合壓裂井的裂縫參數(shù)的優(yōu)化,才能實(shí)現(xiàn)較高的采收率。地應(yīng)力是決定水力裂縫起裂位置和方位的關(guān)鍵因素,而壓裂過程和注采動(dòng)態(tài)變化,會(huì)誘導(dǎo)應(yīng)力場(chǎng)發(fā)生偏轉(zhuǎn),造成后壓裂縫可能發(fā)生轉(zhuǎn)向。為更好的預(yù)測(cè)壓裂裂縫的延伸方向,通過室內(nèi)黏滯剩磁、波速各向異性、聲發(fā)射和差應(yīng)變實(shí)驗(yàn),測(cè)試海拉爾貝14區(qū)塊的原始地應(yīng)力大小和方向。通過伺服控制三軸應(yīng)力試驗(yàn)機(jī)測(cè)得貝14區(qū)塊各層位巖心的巖石力學(xué)參數(shù)。然后利用有限元數(shù)值模擬軟件建立貝14區(qū)塊的三維地質(zhì)模型,結(jié)合巖石力學(xué)參數(shù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果建立基于應(yīng)力場(chǎng)-滲流場(chǎng)耦合的三維地應(yīng)力場(chǎng)模型,再根據(jù)原始地應(yīng)力的分布情況建立地應(yīng)力反演模型。由于本區(qū)塊多采用合層壓裂,建立基于壓裂施工曲線的破裂壓力反演方法,分析破裂壓力敏感性,再結(jié)合各小層的物性參數(shù)確定合成壓裂裂縫的起裂層位。由分析結(jié)果可知,孔隙度高的小層破裂壓力較低,易于產(chǎn)生裂縫。研究區(qū)塊很多井進(jìn)行了多次壓裂,對(duì)各井各次壓裂前的應(yīng)力場(chǎng)的認(rèn)識(shí),是研究裂縫走向和形態(tài)的基礎(chǔ)。根據(jù)三維地質(zhì)模型模擬的原始地應(yīng)力方向和井網(wǎng)周圍壓裂時(shí)間順序,得到該區(qū)域井網(wǎng)周圍壓裂裂縫分布規(guī)律,進(jìn)而得到了各小層裂縫的展布特征。通過數(shù)值模擬,確定了貝14區(qū)塊各小層的現(xiàn)地應(yīng)力場(chǎng)分布情況。以日產(chǎn)油量和累積產(chǎn)油量為指標(biāo),對(duì)地層滲透率、壓裂裂縫長度和導(dǎo)流能力對(duì)產(chǎn)能的影響規(guī)律進(jìn)行了分析,得到了海拉爾貝14區(qū)塊不同地層滲透率條件下的最優(yōu)裂縫長度和導(dǎo)流能力。通過對(duì)20年后剩余油分布的模擬可知,該優(yōu)化方案有很好的采收率,對(duì)海拉爾貝14區(qū)塊新井壓裂和老井重復(fù)壓裂都有一定的指導(dǎo)意義。
【圖文】：

1SbaC 中：E 、 、G 、bC 、sC 和 a 分別為巖石的彈性模量（ MPa ） 、泊松比、（1 MPa）、骨架顆粒壓縮系數(shù)和畢奧特系數(shù)。其中，a 是巖樣的軸向巖樣的橫向應(yīng)變量；v 是巖樣的體積應(yīng)變量；c P 是實(shí)驗(yàn)中的圍壓增量力的增量。拉爾貝14區(qū)塊巖石力學(xué)參數(shù)測(cè)試結(jié)果究區(qū)塊巖心取樣對(duì)海拉爾貝 14 二氧化碳試驗(yàn)區(qū) XI 段 1-5 號(hào)層，6-10 號(hào)層和 XII 段 11-14，分別在相應(yīng)深度選取了貝 14-X56-54 井、貝 14-X54-50 井和德 120-175并將取得巖心制備成實(shí)驗(yàn)所需巖樣。所取巖心能夠代表和覆蓋主要深度和應(yīng)力-應(yīng)變曲線海拉爾貝 14 區(qū)塊所選取的巖心進(jìn)行了三軸抗壓強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)，，得到了巖心的，部分結(jié)果如圖 2.1 所示。

1620.1-1622.82.414-2 6 2 59.13 8916.484-3 12 5 68.17 9167.154-4 24 10 86.79 9516.484-5 36 15 104.26 9716.235-11668.3-1671.62.350 0 40.91 6982.455-2 6 2 51.49 7368.165-3 12 5 60.43 7980.435-4 24 10 72.79 8316.265-5 36 15 88.16 8934.736-11736.8-1739.22.330 0 40.40 7249.216-2 6 2 50.19 7566.196-3 12 5 60.16 7980.676-4 24 10 77.55 8185.496-5 36 15 89.43 8649.75聚力與內(nèi)摩擦角三軸抗壓試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析，繪制摩爾包絡(luò)圓如圖 2.2 所示。通過摩爾包石的內(nèi)聚力和內(nèi)摩擦角結(jié)果如表 2-3。
【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】：2018
【分類號(hào)】：TE357

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2616931