臨興-神府地區(qū)位于鄂爾多斯盆地東緣,區(qū)塊在地質(zhì)上具有煤系氣多層疊置發(fā)育,各種非常規(guī)氣藏在垂向上重置分布的特點(diǎn)。當(dāng)硬脆性砂巖與塑性煤層組合開(kāi)發(fā)時(shí),層間地應(yīng)力差、巖石力學(xué)性質(zhì)、界面膠結(jié)性、井斜、方位、壓裂施工參數(shù)等都對(duì)人工裂縫的穿層擴(kuò)展產(chǎn)生較大影響,產(chǎn)層組壓裂裂縫擴(kuò)展規(guī)律存在認(rèn)識(shí)不清的難點(diǎn),給產(chǎn)層組儲(chǔ)層改造方案的合理設(shè)計(jì)提出挑戰(zhàn)。本文通過(guò)選取砂巖和煤巖露頭進(jìn)行縱向疊置組合,模擬產(chǎn)層組地層特征,開(kāi)展了砂煤產(chǎn)層組室內(nèi)真三軸穿層壓裂物理模擬實(shí)驗(yàn),研究了壓裂選層、層間膠結(jié)強(qiáng)度、煤層厚度、壓裂施工參數(shù)等對(duì)水力裂縫穿層擴(kuò)展的影響,為定性表征層間膠結(jié)強(qiáng)度這一影響因素,深化開(kāi)展了層狀介質(zhì)物理模擬實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:1、水力裂縫在煤巖中起裂時(shí),受煤巖節(jié)理和天然裂縫的影響,水力裂縫在擴(kuò)展過(guò)程中,容易發(fā)生轉(zhuǎn)向,使得裂縫形態(tài)復(fù)雜多樣,不利于裂縫穿層;在砂巖層中起裂時(shí),砂巖中水力裂縫形態(tài)簡(jiǎn)單,易形成水力主縫,穿透砂巖產(chǎn)層,溝通煤層。2、層間弱膠結(jié)能夠能夠有效控縫高,使得水力裂縫發(fā)生轉(zhuǎn)向,沿界面擴(kuò)展。3、煤層越厚越容易耗散水力能量,使得水力裂縫難以穿層擴(kuò)展。4、膠液的造縫能力優(yōu)于活性水,但其對(duì)儲(chǔ)層傷害較重,壓裂液類(lèi)型... 

【文章來(lái)源】：中國(guó)石油大學(xué)(北京)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：69 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

即時(shí)射孔技術(shù)示意圖

將 3D 網(wǎng)格算法運(yùn)用到水力壓裂的巖石力學(xué)以及流動(dòng)模型中，實(shí)現(xiàn)了水力程中的流固耦合，不僅能夠保證模型的準(zhǔn)確性，而且能夠有效提高模型運(yùn)算。（3）產(chǎn)層組壓裂裂縫穿層擴(kuò)展機(jī)制實(shí)例數(shù)值模擬在室內(nèi)巖石力學(xué)參數(shù)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，校核全井筒巖石力學(xué)參數(shù)，通過(guò)對(duì)現(xiàn)工井產(chǎn)層組巖層結(jié)構(gòu)的統(tǒng)計(jì)，將產(chǎn)層組的組合形式分為三類(lèi)，并以此建立不產(chǎn)層組數(shù)值模型，研究不同射孔位置及長(zhǎng)度對(duì)產(chǎn)層組壓裂裂縫穿層擴(kuò)展的影（4）產(chǎn)層組在壓裂裂縫穿層擴(kuò)展機(jī)制結(jié)合產(chǎn)層組物理模擬實(shí)驗(yàn)以及數(shù)值模擬結(jié)果，提出產(chǎn)層組的壓裂裂縫穿機(jī)制，在此基礎(chǔ)上為現(xiàn)場(chǎng)壓裂施工提供指導(dǎo)，包括壓裂方式的選擇、壓裂，施工排量和粘度等。4.2 技術(shù)路線

組穿層壓裂物模實(shí)驗(yàn)制備及實(shí)驗(yàn)方案驗(yàn)設(shè)備國(guó)石油大學(xué)（北京）巖石力學(xué)實(shí)驗(yàn)室改進(jìn)設(shè)計(jì)的大尺寸真1 所示。在模擬直井壓裂過(guò)程中，將試樣放在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上，在千斤頂施加剛性載荷來(lái)模擬垂向、水平最大及最小應(yīng)力，過(guò)液壓向偏千斤頂施加，最大施加值可達(dá) 40MPa。通過(guò)高試樣內(nèi)形成高壓，其注入速率和總注入量可由電腦控制。及排量隨時(shí)間的變化可由電腦采集，相比以前的設(shè)備，現(xiàn)據(jù)采集集成于一臺(tái)電腦控制，簡(jiǎn)化了設(shè)備操作程序，背壓加載至設(shè)定值時(shí)，可以持續(xù)穩(wěn)壓 2 小時(shí)，活塞容器中的壓供的高液壓驅(qū)動(dòng)活塞向試樣的模擬井筒內(nèi)注入，活塞備承載壓力為 100MPa，滿足多儲(chǔ)層壓裂時(shí)的液量和壓力

【參考文獻(xiàn)】：
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博士論文
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本文編號(hào)：2992590