本文關(guān)鍵詞：裂縫性儲層射孔水平井裂縫起裂機理研究

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【摘要】：裂縫性儲層壓裂改造實踐表明,受儲層地質(zhì)結(jié)構(gòu)的影響,裂縫起裂表現(xiàn)為復(fù)雜的起裂模式。準(zhǔn)確地預(yù)測計算裂縫性儲層的起裂壓力是水力壓裂優(yōu)化設(shè)計的關(guān)鍵環(huán)節(jié),而目前的起裂壓力計算模型基本上是針對砂巖均質(zhì)地層而言,缺乏考慮裂縫性儲層天然裂縫發(fā)育特征以及相應(yīng)射孔完井模式下的起裂壓力預(yù)測方法。本文基于裂縫性儲層水平井射孔完井模式以及天然裂縫的展布特征,采用巖石力學(xué)、彈性力學(xué)和空間解析幾何的相關(guān)理論,考慮水力裂縫可能存在沿巖石本體和沿天然裂縫的不同起裂模式,結(jié)合巖石拉伸起裂準(zhǔn)則、沿天然裂縫的剪切起裂準(zhǔn)則以及張開起裂準(zhǔn)則,對裂縫性地層射孔水平井的水力裂縫起裂規(guī)律進行了深入研究,研究內(nèi)容包括以下幾個方面：(1)將射孔孔眼考慮為小的裸眼井筒與水平井筒相連,以水平井井筒圍巖應(yīng)力分布為基礎(chǔ),建立了水平井射孔孔眼圍巖應(yīng)力分布計算模型,得到水平井射孔孔眼壁面主應(yīng)力的計算方法；(2)基于彈性力學(xué)理論和空間坐標(biāo)轉(zhuǎn)換原理,分析了天然裂縫面與孔眼壁面主應(yīng)力的空間關(guān)系,以此為基礎(chǔ),建立了水力裂縫沿巖石本體起裂、沿天然裂縫剪切起裂和沿天然裂縫張開起裂三種不同起裂模式下的起裂壓力計算模型；(3)基于起裂壓力計算模型與方法,分析了射孔方位角、井筒方位角、孔眼周向角、天然裂縫力學(xué)特性、天然裂縫走向和傾角等因素對三種不同起裂模式下起裂壓力的影響以及起裂壓力的變化規(guī)律。
【關(guān)鍵詞】：裂縫性儲層 射孔水平井 本體起裂 剪切起裂 張開起裂
【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】：TE357.1
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-7
• 第1章 緒論7-13
• 1.1 研究目的與意義7-8
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀8-10
• 1.2.1 國外研究現(xiàn)狀8-9
• 1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀9-10
• 1.3 本文的主要研究內(nèi)容及技術(shù)路線10-12
• 1.3.1 研究的主要內(nèi)容10-12
• 1.3.2 研究技術(shù)路線12
• 1.4 論文創(chuàng)新點12-13
• 第2章 射孔水平井孔眼壁面三維主應(yīng)力模型13-26
• 2.1 射孔水平井孔眼壁面應(yīng)力場物理模型13-14
• 2.2 水平井井筒圍巖應(yīng)力分布14-20
• 2.2.1 應(yīng)力場坐標(biāo)變換關(guān)系14-16
• 2.2.2 井筒圍巖應(yīng)力分布16-20
• 2.3 射孔孔眼圍巖應(yīng)力分布20-22
• 2.4 射孔孔眼壁面三維主應(yīng)力計算22-26
• 第3章 裂縫性儲層起裂壓力計算方法26-43
• 3.1 沿孔眼巖石本體起裂26-28
• 3.2 沿天然裂縫剪切起裂28-39
• 3.2.1 結(jié)構(gòu)弱面的幾何特征28-29
• 3.2.2 含弱面地層的強度理論分析29-32
• 3.2.3 沿天然裂縫剪切起裂32-39
• 3.3 沿天然裂縫面張性起裂39-43
• 第4章 起裂壓力計算分析43-59
• 4.1 沿巖石本體起裂分析43-49
• 4.1.1 井筒附近應(yīng)力變化規(guī)律43-45
• 4.1.2 孔眼壁面應(yīng)力變化規(guī)律45-47
• 4.1.3 射孔方位角對本體起裂壓力的影響47
• 4.1.4 井筒方位角對本體起裂壓力的影響47-48
• 4.1.5 不同應(yīng)力模式下對本體起裂壓力的影響48-49
• 4.1.6 完井方式對本體起裂壓力的影響49
• 4.2 沿天然裂縫剪切起裂49-55
• 4.2.1 天然裂縫力學(xué)特征對剪切起裂壓力的影響49-51
• 4.2.2 天然裂縫走向和傾角對剪切起裂壓力的影響51-52
• 4.2.3 孔眼方位對剪切起裂壓力的影響52-53
• 4.2.4 井筒方位角對剪切起裂壓力的影響53-54
• 4.2.5 水平最大主應(yīng)力方向?qū)羟衅鹆褖毫Φ挠绊?/span>54-55
• 4.3 沿天然裂縫張性起裂55-59
• 4.3.1 天然裂縫走向和傾角對剪切起裂壓力的影響55-56
• 4.3.2 孔眼方位角對張性起裂壓力的影響56
• 4.3.3 井筒方位角對張性起裂壓力的影響56-57
• 4.3.4 水平最大主應(yīng)力方位對張性起裂壓力的影響57-59
• 第5章 結(jié)論與建議59-61
• 5.1 結(jié)論59-60
• 5.2 建議60-61
• 致謝61-62
• 參考文獻62-66
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及科研成果66

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本文編號：817725