裂縫性油藏在我國(guó)已探明未動(dòng)用油藏中占有十分重要的地位。裂縫性油藏的儲(chǔ)層裂縫普遍具有多尺度特征,尤其是經(jīng)過壓裂改造之后的低滲透儲(chǔ)層裂縫系統(tǒng)。裂縫在油氣田開發(fā)中的作用十分重要,是油藏流體滲流的主要滲流通道。加強(qiáng)裂縫多尺度滲流特征的研究,建立裂縫多尺度特征的表征和建模方法,對(duì)于豐富和完善裂縫性低滲透油藏的開發(fā)理論,提高該類油藏開發(fā)水平具有十分重要的意義。裂縫的多尺度表征,尤其是動(dòng)態(tài)過程的表征是一個(gè)多學(xué)科交叉的綜合性課題。但由于尺度跨度過大,所獲得的數(shù)值模擬參數(shù)得到的數(shù)值結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果差異較大。本文通過大量的文獻(xiàn)調(diào)研,研究了微觀尺度多孔介質(zhì)的重構(gòu)方法,并對(duì)微觀尺度上多孔介質(zhì)的宏觀力學(xué)響應(yīng)做了分析;基于細(xì)觀力學(xué)和分形幾何理論,進(jìn)一步推導(dǎo)了分形均勻化方程,通過數(shù)值模擬驗(yàn)證了方程的可靠性,并分析了孔隙尺度上下限之比、孔隙分形維數(shù)等參數(shù)對(duì)多孔介質(zhì)宏觀力學(xué)特性的影響;通過分形裂縫模型建立了分叉效應(yīng)、多尺度分形裂縫網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展效應(yīng)影響下的斷裂韌性表達(dá)式,及分叉效應(yīng)與水力裂縫內(nèi)壓力、水力裂縫擴(kuò)展長(zhǎng)度、水力裂縫寬度等的關(guān)系式,分析了兩類多尺度分形分叉裂縫網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展和形成的難易度以及分叉效應(yīng)對(duì)水力壓裂的影響;根據(jù)前面... 

【文章頁數(shù)】：93 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 裂縫性低滲透儲(chǔ)層特征
        1.2.2 低滲透儲(chǔ)層的水力壓裂技術(shù)
        1.2.3 壓裂后低滲透儲(chǔ)層裂縫系統(tǒng)主要特征
    1.3 研究目的及意義
    1.4 研究?jī)?nèi)容
    1.5 技術(shù)路線
第2章 儲(chǔ)層裂縫的多尺度建模方法研究
    2.1 多尺度表征方法
        2.1.1 巖心掃描技術(shù)
        2.1.2 測(cè)井技術(shù)
        2.1.3 地震監(jiān)測(cè)
        2.1.4 多信息融合
    2.2 多尺度分析方法
        2.2.1 均勻化方法
        2.2.2 多尺度有限元法
        2.2.3 非均質(zhì)多尺度方法
        2.2.4 變分多尺度方法
    2.3 油藏裂縫模型
        2.3.1 雙重介質(zhì)模型
        2.3.2 三重介質(zhì)模型
        2.3.3 離散裂縫模型
        2.3.4 嵌入離散裂縫模型
        2.3.5 離散裂縫網(wǎng)絡(luò)模型
    2.4 本章小結(jié)
第3章 裂縫性儲(chǔ)層微尺度孔隙結(jié)構(gòu)建模及力學(xué)特性研究
    3.1 多孔介質(zhì)隨機(jī)重構(gòu)方法及其改進(jìn)
        3.1.1 代表性體積單元的尺寸
        3.1.2 隨機(jī)生長(zhǎng)四參數(shù)生成法
        3.1.3 隨機(jī)重構(gòu)方法的改進(jìn)
    3.2 孔隙連通性及其分形特征
        3.2.1 孔隙空間連通性
        3.2.2 孔隙分形特征
    3.3 數(shù)值模擬模型的建立
        3.3.1 本構(gòu)方程
        3.3.2 有限元模型及網(wǎng)格劃分
        3.3.3 初始條件與邊界條件
    3.4 數(shù)值模擬結(jié)果及討論
        3.4.1 相同孔隙度下不同孔隙分形維數(shù)的影響
        3.4.2 不同孔隙度及孔隙分形維數(shù)的影響
        3.4.3 固相力學(xué)參數(shù)的影響
    3.5 本章小結(jié)
第4章 儲(chǔ)層孔隙結(jié)構(gòu)尺度升級(jí)的分形均勻化方程
    4.1 分形幾何理論
    4.2 分形均勻化方程的推論
    4.3 數(shù)值模擬驗(yàn)證
    4.4 影響因素分析
        4.4.1 固相力學(xué)參數(shù)對(duì)等效彈性模量的影響
        4.4.2 λf,min/λf,max比值對(duì)宏觀等效力學(xué)特性的影響
        4.4.3 固相力學(xué)參數(shù)對(duì)等效泊松比的影響
    4.5 本章小結(jié)
第5章 儲(chǔ)層尺度裂縫分形擴(kuò)展對(duì)水力壓裂的影響
    5.1 考慮分叉效應(yīng)的巖石斷裂韌性計(jì)算方法
        5.1.1 宏觀直線型裂縫的斷裂韌性
        5.1.2 裂縫分形擴(kuò)展的斷裂韌性
    5.2 分叉效應(yīng)對(duì)水力裂縫擴(kuò)展的影響
        5.2.1 分叉效應(yīng)對(duì)水力裂縫寬度的影響
        5.2.2 分叉效應(yīng)對(duì)水力裂縫形態(tài)的影響
    5.3 本章小結(jié)
第6章 基于分形分叉網(wǎng)絡(luò)的儲(chǔ)層區(qū)域裂縫網(wǎng)絡(luò)形成的數(shù)值模擬研究
    6.1 儲(chǔ)層巖石多孔介質(zhì)基本理論
        6.1.1 巖石多孔介質(zhì)基本概念
        6.1.2 巖石多孔介質(zhì)相關(guān)參數(shù)
        6.1.3 多孔介質(zhì)中流體的滲流規(guī)律
        6.1.4 有效應(yīng)力原理
        6.1.5 流固耦合模型
        6.1.6 Cohesive單元損傷模型
    6.2 Y分叉裂縫形成模擬
    6.3 分形分叉裂縫形成模擬
    6.4 本章小結(jié)
第7章 結(jié)論與展望
    7.1 結(jié)論
    7.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及科研成果



本文編號(hào)：3676396