砂礫巖油氣藏在我國(guó)分布廣泛,但是其滲透率低、非均質(zhì)性強(qiáng)的特點(diǎn)使得直接開發(fā)經(jīng)濟(jì)成本高、采收率低。水力壓裂改造是實(shí)現(xiàn)砂礫巖油氣藏有效開發(fā)的重要技術(shù)手段,然而砂礫巖儲(chǔ)層嚴(yán)重的非均質(zhì)性以及礫石的存在嚴(yán)重影響了水力裂縫起裂、擴(kuò)展以及最終展布形態(tài)。因此,準(zhǔn)確認(rèn)知砂礫巖儲(chǔ)層水力壓裂致裂機(jī)理,明確水力裂縫起裂和擴(kuò)展規(guī)律以及其與礫石的交互作用機(jī)制對(duì)于推動(dòng)砂礫巖油氣藏的開采具有重要的指導(dǎo)意義。本文基于離散元方法從微觀尺度探索巖石力學(xué)響應(yīng)機(jī)制,借助網(wǎng)絡(luò)流動(dòng)模型模擬滲流過程,并將滲流與離散元過程耦合,建立了砂巖、砂礫巖數(shù)值模擬模型,精確模擬了砂巖和砂礫巖水力壓裂過程,揭示了水力裂縫起裂和擴(kuò)展規(guī)律;明確了水力裂縫與礫石交互作用機(jī)制,探索了幾何非均質(zhì)性、應(yīng)力非均質(zhì)性以及強(qiáng)度非均質(zhì)性的影響,分析了不同的遠(yuǎn)場(chǎng)地應(yīng)力差、注入速度、滲透率、礫石強(qiáng)度、注入順序和井距等參數(shù)的影響;并研究了多井同步壓裂,探究了井間與縫間干擾機(jī)制,明確了其對(duì)水力裂縫起裂、擴(kuò)展以及最終展布形態(tài)的影響。與砂巖儲(chǔ)層水力壓裂裂縫擴(kuò)展規(guī)律相似,砂礫巖油氣藏水力壓裂裂縫擴(kuò)展及展布形態(tài)主要受遠(yuǎn)場(chǎng)地應(yīng)力狀態(tài)支配,總體上沿最大主應(yīng)力方向擴(kuò)展,而礫石的存在會(huì)大幅改... 

【文章來源】：青島科技大學(xué)山東省

【文章頁(yè)數(shù)】：78 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

KGD模型

圖 1-2 PKN 模型Fig.1-2 The model of PKN在 PKN 模型 KGD 模型的基礎(chǔ)上考慮裂縫的 年，Simonson 等最先提出了關(guān)于水力壓裂的定裂縫高度和垂向流體壓力不變?yōu)榛A(chǔ)，一，模擬了裂縫在垂直方向的擴(kuò)展。1989 年，展布形態(tài)，但準(zhǔn)確性不高。1996 年，陳治喜伸上考慮了斷裂韌度的影響。2008 年，陳勉條件下中水力壓裂裂縫展布形態(tài)。2010 年，的擬三維模型，可計(jì)算得出較高的裂縫通導(dǎo)率Meye 等也提出了各種擬三維模型，并得出了從各向同性的三維巖石變形和二維流體流動(dòng)出度理論認(rèn)為產(chǎn)層無限大，壓裂裂縫為平面垂直擬三維模型更符合實(shí)際情況。on 等認(rèn)為壓裂液的流動(dòng)和地層的彈性變形對(duì)

Pa·s；dp 為相鄰兩流域間壓差，Pa；L 為流管長(zhǎng)度，m。(a) 網(wǎng)絡(luò)流動(dòng)模型 (b) 邊界條件圖2-1 流體及砂巖數(shù)值模型Fig.2-1. Schematic diagram of fluid and sandstone numerical models流域內(nèi)流體壓力變化量可根據(jù)下式計(jì)算：(9)式中，Δp 為流域間流體交換引起的壓力變化量，Pa；K 為流體體積模量，Pa；Vd為流域體積，m3；Δt 為時(shí)間步長(zhǎng)，s；ΔVd為流域體積變化量，m3。流管寬度與顆粒間膠結(jié)狀態(tài)緊密相關(guān)，滲流-應(yīng)力耦合會(huì)導(dǎo)致顆粒發(fā)生位移

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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[3]巖體滲流—損傷耦合及其水力壓裂機(jī)理數(shù)值試驗(yàn)研究[D]. 門曉溪.東北大學(xué) 2015
[4]水平井水力壓裂數(shù)值模擬研究[D]. 張廣明.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2010

碩士論文
[1]水平井分段壓裂多裂縫擴(kuò)展規(guī)律研究[D]. 黃超.西南石油大學(xué) 2017
[2]水平井壓裂優(yōu)化設(shè)計(jì)[D]. 蘇建.中國(guó)石油大學(xué) 2009



本文編號(hào)：3454158