隴東地區(qū)長7致密油分布廣泛,資源量豐富,初步評價資源量達20×10⁸t,隨著油氣勘探開發(fā)進程的加快和深入,長7致密油已成為了長慶油田石油增儲上產(chǎn)的重要后備接替資源。致密砂巖油藏通常具有低孔低滲透的特點,水平井分段壓裂技術(shù)在開發(fā)這類非常規(guī)石油資源時,顯得十分重要。為了更好的施工,現(xiàn)場壓裂會在同一個分段位置射孔,期望能同時形成多條水力裂縫。但是往往達不到預期效果,產(chǎn)能也沒有很大突破。一方面是由于裂縫之間的應力干擾和儲層非均質(zhì)性,多條裂縫很難同步且均勻延伸,也很難良好的與天然裂縫溝通形成有效縫網(wǎng);另一方面,水力壓裂施工時沒有形成大規(guī)模、復雜的裂縫網(wǎng)絡,然而形成裂縫網(wǎng)絡取決于水力裂縫和天然裂縫相交以后的延伸情況。為了提高水力壓裂改造效果,本文對多段壓裂裂縫擴展機理及水力裂縫和天然裂縫相互作用的行為進行研究。（1）基于隴東地區(qū)長7致密砂巖油藏儲層特征、天然裂縫發(fā)育特征、巖石力學特征,開展聲發(fā)射凱瑟爾效應測量地應力實驗及三軸壓縮實驗對儲層的巖石力學參數(shù)、巖石礦物組成成份、天然裂縫特征進行測定和分析。隴東地區(qū)長7發(fā)育高角度和低角度裂縫優(yōu)勢方位為NE-NEE向約占70%,局部發(fā)育... 

【文章來源】：長江大學湖北省

【文章頁數(shù)】：166 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究目的與意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 全球致密油分布及開發(fā)現(xiàn)狀
        1.2.2 壓裂裂縫擴展物理模擬研究
        1.2.3 天然裂縫影響水力壓裂裂縫研究
        1.2.4 壓裂裂縫起裂-延伸理論研究
        1.2.5 壓裂裂縫起裂-延伸數(shù)值模擬研究
    1.3 存在的問題
    1.4 研究內(nèi)容
    1.5 創(chuàng)新點
第2章 致密油儲層特征
    2.1 致密油儲層基本特征
    2.2 區(qū)域地質(zhì)概況
        2.2.1 地理位置
        2.2.2 地層劃分
        2.2.3 構(gòu)造特征
    2.3 儲層特征研究
        2.3.1 巖石礦物組成特征
        2.3.2 天然裂縫發(fā)育特征
        2.3.3 孔隙結(jié)構(gòu)和物性特征
        2.3.4 巖石力學特征
    2.4 本章小結(jié)
第3章 致密砂巖力學特征研究
    3.1 致密砂巖試樣加工與制備
    3.2 試驗的設備與測試方法
        3.2.1 試驗裝備
        3.2.2 測試方法
    3.3 聲發(fā)射凱瑟爾效應地應力測量
        3.3.1 解釋方法
        3.3.2 實驗結(jié)果對比研究
    3.4 三軸實驗、抗拉強度及脆性指數(shù)研究
        3.4.1 三軸壓縮實驗解釋方法
        3.4.2 抗拉強度實驗原理
        3.4.3 脆度評價方法
        3.4.4 巖石脆性定量預測
        3.4.5 實驗結(jié)果對比
    3.5 本章小結(jié)
第4章 水平井多裂縫延伸數(shù)值模擬
    4.1 滲流-應力-損傷耦合有限元模型
        4.1.1 裂縫擴展線彈性損傷本構(gòu)模型
        4.1.2 Cohesive單元流體流動模型
        4.1.3 2D-FDEM-Flow流體流動模型
    4.2 三維試樣的靜力仿真研究
    4.3 天然裂縫對水力裂縫擴展影響分析
        4.3.1 建立平面應變模型
        4.3.2 不同角度影響分析
        4.3.3 不同地應力影響分析
    4.4 天然裂縫儲層水力壓裂模擬
        4.4.1 天然裂縫相位角描述
        4.4.2 建立有限元分析模型
        4.4.3 不同地應力影響分析
        4.4.4 天然裂縫剪切強度分析
    4.5 水平井多段壓裂模擬
        4.5.1 天然裂縫地層構(gòu)建
        4.5.2 建立有限元分析模型
        4.5.3 水平井多段壓裂裂縫擴展分析
    4.6 本章小結(jié)
第5章 大型物理模擬裂縫延伸規(guī)律研究
    5.1 致密砂巖儲層裂縫擴展機理
        5.1.1 沿天然裂縫剪切破壞機理
        5.1.2 沿天然裂縫張開起裂機理
        5.1.3 壓裂裂縫張開起裂機理
    5.2 水力壓裂大型物理模擬試驗系統(tǒng)
        5.2.1 大型巖土工程真三軸伺服加載系統(tǒng)
        5.2.2 聲波監(jiān)測技術(shù)
        5.2.3 孔隙壓力加載技術(shù)
        5.2.4 層間應力差模擬實驗技術(shù)
    5.3 水力壓裂物理模擬試驗
        5.3.1 水力壓裂試樣制備
        5.3.2 試驗方案與試驗步驟
        5.3.3 水力壓裂試驗結(jié)果
    5.4 水力壓裂裂縫延伸規(guī)律分析
        5.4.1 水力壓裂施工曲線分析
        5.4.2 聲波監(jiān)測結(jié)果分析
        5.4.3 裂縫擴展動態(tài)分析
    5.5 本章小結(jié)
第6章 致密砂巖油藏壓裂監(jiān)測技術(shù)
    6.1 微地震震源破裂理論
        6.1.1 微地震震源破裂機理
        6.1.2 矩張量數(shù)學原理
        6.1.3 矩張量物理模型
        6.1.4 矩張量反演方法
    6.2 微地震數(shù)據(jù)處理解釋
        6.2.1 微地震監(jiān)測概況
        6.2.2 檢波器方位角及速度模型標定
        6.2.3 矩張量反演及解釋
    6.3 壓裂裂縫空間展布特征
        6.3.1 裂縫幾何形態(tài)
        6.3.2 裂縫高度
        6.3.3 裂縫相對體積
    6.4 本章小結(jié)
第7章 結(jié)論與建議
致謝
參考文獻
個人簡歷


【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
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本文編號：3151722