本文關(guān)鍵詞：大港致密油儲(chǔ)層壓裂誘導(dǎo)應(yīng)力場研究與應(yīng)用

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【摘要】：大港油田致密油藏具有儲(chǔ)量大、物性差、低孔低滲等特點(diǎn),通過常規(guī)壓裂改造后增產(chǎn)效果不明顯,大大制約了大港致密油藏進(jìn)一步開發(fā),因此中石油總公司特開設(shè)了重點(diǎn)研究專題深入研究致密油藏儲(chǔ)層復(fù)雜裂縫形成機(jī)制。針對目前壓裂誘導(dǎo)應(yīng)力場的研究還不夠系統(tǒng),有必要深入研究壓裂過程中誘導(dǎo)應(yīng)力場的產(chǎn)生機(jī)理和影響規(guī)律,對致密油儲(chǔ)層復(fù)雜裂縫的形成具有重要意義。本論文以大港油田致密油藏為研究對象,在通過力學(xué)實(shí)驗(yàn)認(rèn)識致密油儲(chǔ)層力學(xué)性質(zhì)和地應(yīng)力特征的基礎(chǔ)上,利用位移不連續(xù)方法建立裸眼井和射孔井誘導(dǎo)應(yīng)力場數(shù)學(xué)模型,并對模型進(jìn)行編程求解；最后利用編制的軟件模擬分析直井和水平井誘導(dǎo)應(yīng)力場的影響因素及規(guī)律,指導(dǎo)致密油藏壓裂優(yōu)化設(shè)計(jì)。通過本文的研究,得到如下幾點(diǎn)結(jié)論和認(rèn)識：(1)大港油田孔二段和沙河街組致密油儲(chǔ)層巖石楊氏模量較低,平均值為16138.6MPa,而泊松比中等偏高,平均值為0.27。孔二段儲(chǔ)層最大水平主應(yīng)力為53.3MPa,最小水平主應(yīng)力為44.4MPa；沙河街組儲(chǔ)層最大水平主應(yīng)力為70.2MPa,最小水平主應(yīng)力為63.6MPa。兩儲(chǔ)層水平應(yīng)力差異系數(shù)較小,但地應(yīng)力差值較大,仍需利用誘導(dǎo)應(yīng)力降低水平應(yīng)力差異增加裂縫復(fù)雜程度。(2)采用位移不連續(xù)理論建立了裂縫誘導(dǎo)應(yīng)力場數(shù)學(xué)模型,同時(shí)結(jié)合井筒流體內(nèi)壓、溫度差、壓裂液濾失、地應(yīng)力和射孔孔眼應(yīng)力等因素,通過疊加原理,分別建立了裸眼井和射孔井的誘導(dǎo)應(yīng)力場數(shù)學(xué)模型。(3)利用VB編制了大港油田致密油誘導(dǎo)應(yīng)力場軟件,結(jié)合壓裂過程中裂縫破裂壓力模型分析,表明考慮誘導(dǎo)應(yīng)力場影響的破裂壓力與實(shí)際破裂壓力值更接近,間接驗(yàn)證了本論文誘導(dǎo)應(yīng)力場模型的準(zhǔn)確性。(4)直井水力裂縫產(chǎn)生的誘導(dǎo)應(yīng)力對原地應(yīng)力場有較大的影響,當(dāng)初次壓裂裂縫越長、壓裂凈壓力越大、原地應(yīng)力差異系數(shù)越小,對壓裂誘導(dǎo)應(yīng)力場的影響越大,在此基礎(chǔ)上提出了直井二次加砂壓裂工藝,在大港油田現(xiàn)場應(yīng)用取得了較好的效果。(5)分析了致密油藏水平井分段壓裂誘導(dǎo)應(yīng)力場的影響,結(jié)果表明多簇射孔更有利于誘導(dǎo)應(yīng)力場降低地應(yīng)力差,水平井利用誘導(dǎo)應(yīng)力場降低水平應(yīng)力差的最優(yōu)裂縫間距為50m左右；同時(shí)裂縫凈壓力越大,裂縫長度越長,越有助于降低水平應(yīng)力差,有利于形成復(fù)雜裂縫。通過本文的研究,為致密油壓裂優(yōu)化設(shè)計(jì)提供理論支持和方法手段,從而促進(jìn)大港油田致密油藏的有效開發(fā)。
【關(guān)鍵詞】：致密油藏 誘導(dǎo)應(yīng)力場 復(fù)雜裂縫 位移不連續(xù)法 二次壓裂
【學(xué)位授予單位】：西南石油大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TE357
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 第1章 緒論8-16
• 1.1 研究目的與意義8-9
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-14
• 1.2.1 應(yīng)力場研究現(xiàn)狀9
• 1.2.2 裂縫誘導(dǎo)應(yīng)力場研究現(xiàn)狀9-14
• 1.3 本文的主要研究內(nèi)容和技術(shù)路線14-16
• 1.3.1 主要研究內(nèi)容14-15
• 1.3.2 本文技術(shù)路線15-16
• 第2章 大港油田致密油藏力學(xué)實(shí)驗(yàn)分析16-27
• 2.1 儲(chǔ)層巖石力學(xué)性質(zhì)實(shí)驗(yàn)研究16-22
• 2.1.1 實(shí)驗(yàn)原理及方法16-18
• 2.1.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果18-22
• 2.2 儲(chǔ)層巖石地應(yīng)力狀態(tài)分析22-27
• 2.2.1 地應(yīng)力方向測試22-23
• 2.2.2 地應(yīng)力大小測試23-27
• 第3章 致密儲(chǔ)層誘導(dǎo)應(yīng)力場模型研究27-44
• 3.1 誘導(dǎo)應(yīng)力場物理模型27-28
• 3.2 誘導(dǎo)應(yīng)力場數(shù)學(xué)模型28-40
• 3.2.1 井筒內(nèi)壓引起的誘導(dǎo)應(yīng)力場28-29
• 3.2.2 裂縫引起的誘導(dǎo)應(yīng)力場29-37
• 3.2.3 地應(yīng)力分量引起的誘導(dǎo)應(yīng)力場分量37-38
• 3.2.4 壓裂液濾失引起的誘導(dǎo)應(yīng)力場38-39
• 3.2.5 巖石溫度變化產(chǎn)生的誘導(dǎo)應(yīng)力場39-40
• 3.3 誘導(dǎo)應(yīng)力場模型40-44
• 3.3.1 裸眼井誘導(dǎo)應(yīng)力場模型40
• 3.3.2 射孔井誘導(dǎo)應(yīng)力場模型40-42
• 3.3.3 水平井多裂縫誘導(dǎo)應(yīng)力場模型42-44
• 第4章 誘導(dǎo)應(yīng)力場求解及軟件編制44-58
• 4.1 裂縫誘導(dǎo)應(yīng)力場求解及變化規(guī)律44-48
• 4.1.1 位移不連續(xù)量求解45-46
• 4.1.2 裂縫誘導(dǎo)應(yīng)力值求解46
• 4.1.3 裂縫誘導(dǎo)應(yīng)力場求解思路46-47
• 4.1.4 裂縫誘導(dǎo)應(yīng)力變化規(guī)律47-48
• 4.2 誘導(dǎo)應(yīng)力場軟件編制48-51
• 4.2.1 致密油儲(chǔ)層直井誘導(dǎo)應(yīng)力場模塊49-50
• 4.2.2 致密油儲(chǔ)層水平井誘導(dǎo)應(yīng)力場模塊50-51
• 4.3 誘導(dǎo)應(yīng)力場模型驗(yàn)證51-58
• 4.3.1 模型驗(yàn)證方法51-53
• 4.3.2 致密油藏基本參數(shù)53-54
• 4.3.3 計(jì)算結(jié)果驗(yàn)證54-58
• 第5章 致密油儲(chǔ)層誘導(dǎo)應(yīng)力場應(yīng)用分析58-81
• 5.1 致密油藏直井誘導(dǎo)應(yīng)力場應(yīng)用分析58-70
• 5.1.1 直井二次壓裂工藝原理58-59
• 5.1.2 直井二次壓裂影響因素分析59-66
• 5.1.3 直井二次壓裂現(xiàn)場應(yīng)用66-70
• 5.2 致密油藏水平井分段壓裂誘導(dǎo)應(yīng)力場應(yīng)用分析70-81
• 5.2.1 致密油藏水平井分段壓裂造縫網(wǎng)工藝原理70-71
• 5.2.2 致密油藏水平井分段壓裂影響因素分析71-81
• 第6章 結(jié)論與建議81-82
• 6.1 結(jié)論81
• 6.2 建議81-82
• 致謝82-83
• 參考文獻(xiàn)83-86

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本文編號：693783