隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展,我國對于油氣的需求量越來越大,油氣資源形勢也越來越嚴峻。目前,我國各個油田主要的高滲區(qū)塊已進入開發(fā)的后期,幾乎沒有產(chǎn)能。因此,提高低滲透儲層的產(chǎn)能和開發(fā)各類非常規(guī)油氣資源(頁巖氣、煤層氣等)成為目前能源界的熱點問題。眾所周知,水力壓裂技術(shù)是提高低滲透儲層采收率的必然途徑,只有通過壓裂技術(shù)在儲層中形成復(fù)雜縫網(wǎng),降低油氣滲流阻力,擴大油氣滲流面積,才能有效提高低滲透儲層的油氣產(chǎn)能。然而,我國目前利用水力壓裂技術(shù)開采低滲透儲層時仍然存在很多亟待解決的問題,主要表現(xiàn)在:(1)對水力壓裂裂縫擴展機理認識不夠;(2)關(guān)于施工參數(shù)對裂縫擴展的影響規(guī)律認識不夠;(3)關(guān)于儲層地應(yīng)力環(huán)境對裂縫擴展的影響認識不夠;(4)關(guān)于人工裂縫與天然裂縫相交問題的裂縫擴展規(guī)律認識不夠等等�；诖�,本文利用國際通用的有限元軟件ABAQUS對上述四個問題進行了探究,得到以下結(jié)論:(1)當(dāng)射孔方向沿著水平最大主應(yīng)力方向時,隨著水平最小主應(yīng)力的增大,裂縫的長度逐漸減小,但裂縫的寬度卻在逐漸增大。隨著射孔方向與水平最大主應(yīng)力方向的夾角不斷增大,裂縫偏轉(zhuǎn)角逐漸增大,并向著平行于水平最大主應(yīng)力的方向偏轉(zhuǎn),最終并沒有偏轉(zhuǎn)至水平最大主應(yīng)力方向。(2)隨著壓裂液粘度的增大,裂縫的長度逐漸減小,裂縫的寬度逐漸增大,這說明壓裂液粘度越大,就越容易形成短寬縫,壓裂液黏度越小,就越容易形成長窄縫。(3)隨著壓裂液排量的增大,裂縫的長度和高度不斷增大,裂縫的寬度不斷增大最后趨于平穩(wěn),注入點處的孔隙壓力也越來越大。(4)當(dāng)水平最大主應(yīng)力不變時,隨著水平最小主應(yīng)力的增大,即水平應(yīng)力差的減小,裂縫的寬度和高度均有增大,但是裂縫的長度卻在減小,注入點處的孔隙壓力有所增大。(5)改變水力裂縫的方向,發(fā)現(xiàn):當(dāng)預(yù)制裂縫垂直于水平最小主應(yīng)力時,裂縫易于擴展,形成的裂縫長度較大,但裂縫的寬度、高度以及注入點處的孔隙壓力較小;當(dāng)預(yù)制裂縫平行于水平最小主應(yīng)力時,裂縫不易擴展,形成的裂縫長度較小,但裂縫的寬度、高度以及注入點處的孔隙壓力較大。(6)模擬水力裂縫與天然裂縫相交過程時發(fā)現(xiàn):應(yīng)力差越大,水力裂縫越容易沿著水平最大主應(yīng)力方向延伸;天然裂縫與水平最大主應(yīng)力夾角越大,水力裂縫越容易沿著水平最大主應(yīng)力方向延伸;天然裂縫抗拉強度越大,水力裂縫越容易沿著水平最大主應(yīng)力方向延伸。注入點處的裂縫寬度和孔隙壓力在天然裂縫開裂的時候會突然降低,但是當(dāng)水力裂縫直接穿透天然裂縫時便不會出現(xiàn)這種情況。
【學(xué)位單位】：西安石油大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TE357.1;TE377
【部分圖文】：

巖石剛度開始退化，承受的應(yīng)力開始減小，始起裂。利用拉伸-分離準(zhǔn)則（traction-separationcriterion（2-18）、式（2-19）、式（2-30）所示。( ) ( )( ) < ≥=010nnnnnTTDTTt sst = (1 D)Tttt = (1 D)T2-19）、式（2-30）中，nsT , T是損傷之前（線彈性（線彈性階段）的切向應(yīng)力分量；tn、ts是損傷出后的切向應(yīng)力分量；D 是損傷變量，材料未發(fā) D=1。內(nèi)聚力模型能較好地模擬巖石斷裂過程中的損傷性材料，因此裂尖區(qū)域可以簡化為線性軟化模型示：

本假設(shè)滲透儲層 W 區(qū)塊為例，取位于示。水平井分段壓裂孔眼之間的的干擾是有限的，因此將模型尺射孔段的長度為 0.6m，孔眼相他三邊受射孔影響可以忽略不計保持不變�？紤]到模型以射孔段場測試基本數(shù)據(jù)為參考，得到巖水平地應(yīng)力為 14.4MPa，Y 方向Pa，孔隙度為12%，滲透率為0.1×彈性多孔介質(zhì)，為了簡化模型

射孔槍性能不變的情況下，巖石強度和密度越大，巖石射孔難度而巖石強度的大小可以通過地應(yīng)力很好的反應(yīng)出來，只要明確地在不同射孔方位下，巖石的孔深變化規(guī)律。因此，探究巖石不同在不同射孔角度下，射孔彈能射入的深度是多大，不同的射孔方不同，射入的孔深不同，對裂縫的影響控制規(guī)律也就不同。只有度后，才能使射孔孔深達到最大，從而有效增加油井產(chǎn)能。在其他參數(shù)不變的情況下，改變射孔角度，即旋轉(zhuǎn)射孔方向使之方向（模型 X 方向）的夾角分別為 0°、15°、30°、45°、60°和 7（a）0° （b）15° （c）30°

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本文編號：2832827