裂缝延伸模拟论文-姚旭

裂缝延伸模拟论文-姚旭

导读:本文包含了裂缝延伸模拟论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:致密油,水平井,分段压裂,裂缝起裂

裂缝延伸模拟论文文献综述

姚旭[1](2019)在《致密油水平井分段压裂裂缝延伸规律数值模拟》一文中研究指出簇间距和段内簇数是致密油水平井分段压裂设计的重要参数。为了弄清簇间距和簇数对于致密油水平井压裂裂缝延伸的影响规律,建立了水平井段内多簇压裂数值模型,采用扩展有限元数值模拟了不同簇间距和段内不同簇数条件下的裂缝延伸形态,评价了簇间距和段内簇数对于裂缝延伸的影响。结果表明:随着簇间距的减小,裂缝的偏转程度会增大,同时会对中间裂缝形成抑制,影响中间裂缝的延伸;裂缝平均缝长与簇数的多少呈反比例关系,段内簇数越多,平均缝长越短;外侧裂缝的偏转角度与簇数的多少呈正比例关系,段内簇数越多,外侧裂缝的偏转角度越大。实际监测井底压力和压后产能测试表明,该压裂模型的数值模拟计算结果与实际数据偏差很小(0.5%~7.4%),模拟结果合理。(本文来源于《大庆石油地质与开发》期刊2019年06期)

胡阳明,毕曼,陈宝春,马占国,张平[2](2019)在《水力压裂近井裂缝转向延伸轨迹模拟》一文中研究指出室内实验和现场实践已经证明射孔方位对水力致裂裂缝延伸转向有极其重要影响,但尚无定量化的理论预测模型。针对均匀各向同性线弹性多孔材料,考虑射孔井水力裂缝起裂的原地应力场和孔隙压力、孔眼内压、压裂液向地层渗滤附加应力等多种机理,基于弹性力学和孔隙介质流体渗流理论,建立了孔眼深度任意位置的应力分布计算模型;基于孔眼末端最大周向拉应力判据,首次建立了压裂裂缝转向模拟的理论计算模型。结合长庆某气田参数进行模拟分析,揭示了垂直井射孔方位对压裂裂缝转向规律:水平主应力差是影响水力裂缝转向半径最主要因素,且随水平主应力差增加,射孔深度减小;射孔方位小于30°时对裂缝转向半径影响较小。(本文来源于《大庆石油地质与开发》期刊2019年02期)

范白涛,邓金根,林海,吴锐,刘伟[3](2018)在《疏松砂岩油藏压裂裂缝延伸规律数值模拟》一文中研究指出压裂充填防砂可实现增产与防砂双重目的,是疏松砂岩油藏的一种重要完井方式。疏松砂岩具有高孔、高渗特点,且强度低、塑性强,裂缝起裂与延伸机理较为复杂。为研究疏松砂岩储层压裂裂缝延伸机理,揭示压裂工艺参数对裂缝形态的影响,建立了考虑储层岩石弹塑性变形、裂缝起裂与延伸、压裂液流动与滤失以及储层孔隙流体渗流复杂耦合作用的流固耦合有限元数值模型,针对渤海油田绥中36-1区块典型疏松砂岩储层,开展了压裂裂缝延伸规律数值模拟计算,并重点分析了压裂液效率、排量对于裂缝延伸规律的影响。结果表明:低效率压裂液在疏松砂岩中仅形成极短而窄的裂缝,裂缝两侧伴随着一定范围的剪胀高渗带,难以容纳支撑剂,无法实现充填防砂目的;高效率压裂液可在疏松砂岩中形成压裂充填防砂工艺所需的短宽裂缝,裂缝壁面两侧存在轻微压实现象,对渗透率的影响较小;提高压裂液排量,裂缝长度减小,裂缝宽度增加。研究结果可为疏松砂岩压裂充填设计提供一定理论参考。(本文来源于《石油钻采工艺》期刊2018年05期)

付海峰,王臻,胥云,刘云志,修乃岭[4](2018)在《全叁维水力裂缝垂向延伸模拟研究》一文中研究指出水力裂缝缝高延伸机理及控缝高技术的研究一直是水力压裂领域研究的热点。本文通过实验方法创新,建立了室内叁维水力压裂缝高模拟实验技术,实现了叁层水平主应力的独立加载,并结合实验结果,建立了优化的叁维裂缝垂向扩展数值模型,并通过模拟计算,量化分析了现场尺度下层间水平应力差、层间杨氏模量差异、施工排量对裂缝垂向延伸的敏感性。研究表明,施工排量对缝高延伸的影响为正相关的关系,但当层间水平应力差值增大到一定程度,施工参数对缝高延伸的影响程度显着降低;上下隔层杨氏模量越大,有利于缝高的延伸;就敏感性来说,在现场尺度下,影响缝高延伸的主次因素依次为层间水平应力差值,施工排量和层间杨氏模量差异。本次研究形成的全叁维物模与数模相结合的模拟方法为现场控缝高体积改造工艺的优化提供了最为直接有效的设计手段。(本文来源于《2018年全国天然气学术年会论文集(04工程技术)》期刊2018-11-14)

李小刚,贺宇廷,杨兆中,张平,宋瑞[5](2018)在《纵向迭置多薄煤层压裂裂缝竞争延伸数值模拟》一文中研究指出滇东黔西地区煤层具有纵向多薄层迭置的特点,且割理裂隙等结构弱面较为发育。前人的多层、薄层压裂裂缝模拟多针对砂岩储层,关于结构弱面对水力压裂裂缝影响的研究多集中在页岩和裂缝性砂岩,对结构弱面发育、高泊松比、低杨氏模量的多薄煤层水力压裂裂缝竞争延伸规律缺少系统的揭示。考虑层间流量动态分配和割理裂隙发育特征,建立拟叁维裂缝延伸数学模型。以滇东上二迭统煤层为例,模拟并分析了直井多层组合压裂时各层裂缝竞争延伸。研究表明:结构弱面分布不同导致各层裂缝形态差异较大;水力裂缝被结构弱面捕获使得裂缝变窄,增加了压裂砂堵风险;杨氏模量较小的煤层多层合压,层间流量分配差异相对较小;对射孔参数已确定的井,增加压裂液黏度、提高排量可减小层间流量差异,进而促进各层缝长充分扩展;减小压裂液黏度,降低排量可控制缝高。(本文来源于《煤炭学报》期刊2018年06期)

杜书恒,庞姗,师永民[6](2018)在《水力压裂缝动态非对称延伸过程数值模拟》一文中研究指出从"人工油气藏开发"的角度,采用全缝长压裂缝模拟技术,结合储层精细地质建模技术对低渗透储层水力压裂过程中形成的原位储层-支撑剂复合体的动态延伸过程及其变化特征进行探索,提出以水力压裂缝动态非对称指数来表征水力压裂缝动态非对称延伸特征,构建原位储层-支撑剂复合体的评价参数,探索水力压裂缝动态非对称指数在常规测井曲线中的响应特征,并据此建立基于常规测井曲线的水力压裂缝动态非对称延伸特征的方法。研究结果表明,全缝长压裂缝模拟技术优于仅基于常规测井数据的半缝长非对称压裂缝模拟技术,便于开展储层非均质性研究。水力压裂缝动态非对称指数可以反映水力压裂缝在某一压裂时长的非对称延伸规模水平,结合储层物性与目前开发动态可为实现储层的充分动用提供指导。水力压裂缝动态非对称延伸特征剖析是提高采收率的重要研究方向。(本文来源于《油气地质与采收率》期刊2018年04期)

张飞[7](2018)在《基于自适应移动网格及相场逼近的水力裂缝延伸模拟》一文中研究指出基于断裂变分理论的相场法是目前复杂裂缝模拟的新方法。与传统离散裂缝模型不同,相场模拟是采用连续变量来模拟不连续问题,通过引入一个连续变化的相场变量来表征材料损伤与否。裂缝的演化方程是通过全场能量极小值的求解所推导而来,求解过程中不需要额外的断裂准则判定,不用对裂缝边界进行显式追踪,在裂缝分叉、交错等复杂裂缝扩展模拟上具有独特优势。在相场断裂模型中,弹性应变能驱使相场变量的演化,弹性能的分解被用来解决裂缝出现的伪分叉,但是这种分解会造成控制方程的不光滑以及高度非线性,以至于计算过程中牛顿迭代常得不到收敛的结果。本文提出叁种正则化方法用于对分段的特征值函数进行光滑化处理。准静态位移载荷作用下裂缝扩展的数值结果表明,在正则化参数控制在较小的取值时,所有方法都能有效地提高牛顿迭代的收敛性,同时不影响数值结果的精度。相场变量定义初始裂缝条件可以处理复杂天然裂缝的预置,但是弹性能的分解会导致完全损伤区域内的能量残余,从而违背了裂缝处的应力条件。本文引入一个由临界损伤参数决定的临界损伤区域来修正初始裂缝边界条件,同时基于体积形变和形状形变分解理论,提出了一种新的弹性应变能分解模型。数值结果可以与现有文献相媲美,但本文的处理方法更为便捷,大大节省了计算时间。本文将自适应移动网格方法用于相场断裂模型的求解中,基于相场变量的Hessian矩阵构造出的度量张量可以决定网格尺寸、形状及移动方向,然后采用移动网格偏微分方程(MMPDE)方法动态跟踪裂缝的延伸。结果表明移动网格有限元方法能够自适应地将网格单元集中在扩展裂缝周围,并具有处理复杂裂缝相互作用的能力。相比于均匀网格系统,移动网格求解CPU耗时仅用十分之一,所需网格单元数量也大幅度减少。最后在相场断裂模型基础上考虑缝内流体压力项作用,建立了相场、位移场和流体压力场耦合的水力裂缝相场模型,并对其进行了无量纲化的转换。基于MMPDE移动网格方法实现了水力压裂复杂裂缝体系中存在的裂缝转向、交错以及水平井分段多簇压裂缝间干扰问题的相场模拟。本文对相场断裂模型的算法和模型本身的优化上取得了一些创新性认识和突破,并将MMPDE移动网格方法运用于模型的数值求解,让工程跨尺度条件下复杂裂缝模拟的实现更为容易。研究成果将为非常规储层水力压裂开发技术提供理论依据和技术支持。(本文来源于《中国石油大学(北京)》期刊2018-05-01)

谭超[8](2017)在《页岩储层压裂水平井分段多簇裂缝干扰与延伸模拟》一文中研究指出水平井分段多簇压裂是实现页岩气商业开发的核心技术,目前对水平井多裂缝间干扰延伸规律没有清晰认识,导致有些现场压裂效果不理想。本文针对无限大均质、各向同性页岩储层,运用位移不连续方法建立了任意位置分布、任意长度和任意间距的水力裂缝相互干扰下的诱导应力场计算模型。并以裂缝之间应力干扰为基础,运用位移不连续方法计算裂缝宽度,利用有限差分方法来处理缝内流体压力分布,利用物质平衡方程控制延伸时间,利用最大周向应力准则计算裂缝转向角,通过迭代耦合方法实现多裂缝干扰延伸模拟。利用多裂缝干扰延伸模型对不同压裂方式裂缝进行延伸模拟并进行相应的影响因素分析,得到了以下主要成果:(1)利用改进位移不连续方法计算单裂缝和多裂缝干扰下的诱导应力分布。水力裂缝在原始最小水平主应力方向诱导应力的数值大于最大水平主应力方向。水力裂缝诱导应力会降低裂缝附近原始水平应力差异系数。通过位移不连续方法计算的多裂缝诱导应力远小于解析解线性迭加计算出来的诱导应力。(2)利用裂缝转向延伸模型模拟双向受压单裂缝延伸。结果显示初始裂缝起裂方位与原始最大水平主应力方向不一致时,双向受压单裂缝在近井带转向原始最大水平主应力方向转向延伸。同时分析了水平应力差和初始裂缝起裂方位对双向受压单裂缝转向延伸裂缝形态的影响。(3)利用多裂缝干扰延伸模型对分段同时压裂、分段顺序压裂、交替压裂和拉链式同步压裂分别进行延伸模拟。研究了裂缝干扰延伸轨迹、裂缝宽度和缝内压力分布情况。对影响裂缝延伸形态的水平应力差和裂缝间距等因素进行了定量分析,掌握了不同条件下裂缝延伸形态。本文较为系统的研究了多裂缝干扰延伸规律,研究结果对于水平井分段多簇压裂设计具有较好的现实指导意义。(本文来源于《西南石油大学》期刊2017-05-01)

孙西东[9](2016)在《Q区直井薄层压裂多裂缝延伸模拟研究》一文中研究指出对于低渗透薄差层的开发,水力压裂是非常有效的增产措施,而薄差层改造研究的重点在于多裂缝延伸规律的模拟。本文通过ABAQUS软件平台建立的叁维裂缝扩展模型能够模拟裂缝的叁维扩展,同时研究岩石物性、地层参数、施工参数对裂缝扩展规律的影响,分别针对影响裂缝扩展因素进行定性以及定量分析,得出各因素的影响强弱。最后基于Q区的地质概况建立叁维多裂缝扩展模型,重点模拟了压裂液粘度、泵注排量对多裂缝扩展的影响,提出控制缝高延伸的方法,并成功应用于现场。通过对裂缝扩展的模拟,主要得到以下结论:(1)通过设计试验模拟单因素对裂缝延伸规律的影响发现:对于缝长,储隔层模量差越大、压裂液粘度越小、储隔层应力差越大、储层强度越小,缝长越长;对于缝高,注入排量越大、压裂液粘度越大、储隔层模量差越小、储隔层应力差越小,缝高越大;对于缝宽,注入排量越大、压裂液粘度越高、岩石强度越小、储隔层模量差越小,缝宽越大。(2)通过设计正交试验模拟多因素对裂缝延伸规律的影响发现:弹性模量差对缝长的影响最大,排量次之,地应力差和粘度影响最小;粘度与地应力差对缝高的影响最大,排量和模量差影响较小;压裂液粘度对缝宽影响最大,排量次之,地应力差和模量差影响最小(3)对于破裂压力,在其他条件不变的条件下,破裂压力对地应力差不敏感,对压裂液粘度较为敏感,对排量、储层岩石强度、储层弹性模量等因素十分敏感。(4)在低排量下,由于缝内压力不足以突破储隔层之间的应力差,多裂缝在各自的油层内部独立扩展,各裂缝扩展规律相似,但是位于两注入点之间的岩层更加容易破坏。(5)对于薄互层多裂缝扩展,可以采用变排量的泵注方案,一方面保证多储层连通,另一方面也可防止裂缝在缝高方向过度增长,沟通边底水,造成施工方案的失败;通过降压裂液粘度的措施同样可以控制裂缝过度增长。本论文系统的研究了多裂缝延伸规律,提出的模型能确切地表征多裂缝水力压裂工艺过程的机理,对于水力压裂设计和工程实践有很好的参考价值。(本文来源于《西南石油大学》期刊2016-06-01)

杨文露[10](2016)在《水平井多缝干扰条件下的水力裂缝延伸模拟》一文中研究指出近年来,随着水平井和分段多簇压裂技术在非常规油气资源中的推广和应用,我国在非常规油气资源开发方面获得了显着的提升。在非常规油气资源的开发过程中,分段多簇压裂技术是其中的核心技术,压裂产生的水力裂缝之间在相互干扰下的延伸会对非常规油气资源的开发产生显着的影响。本文在此背景之上,着重研究了裂缝在相互干扰下的延伸问题,主要内容包括以下几个方面:(1) 以均质、各向同性的二维线弹性平面应变模型为基础,综合应用弹性力学、断裂力学和经典水力压裂理论,建立了水力裂缝干扰与延伸的数学模型;(2) 基于MATLAB平台,采用数值方法求解水力裂缝延伸数学模型,编写了模拟水力裂缝扩展的数值模拟程序;(3) 通过数值模拟,分别考察了裂缝间距、相对裂缝长度、岩石杨氏弹性模量、岩石泊松比和流体粘度对裂缝之间干扰和延伸的影响,研究了不同条件下裂缝应力干扰条件下裂缝周围应力和分布情况,并通过对裂缝干扰的分析,给出了不同干扰条件下非平面延伸的裂缝轨迹;(4) 将数值程序应用于不同的压裂施工方式中,模拟了采用不同压裂技术施工时水力裂缝的扩展路径;(5) 分析各因素对裂缝扩展的影响,总结得出了非平面裂缝延伸的规律性认识。(本文来源于《西南石油大学》期刊2016-06-01)

裂缝延伸模拟论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

室内实验和现场实践已经证明射孔方位对水力致裂裂缝延伸转向有极其重要影响,但尚无定量化的理论预测模型。针对均匀各向同性线弹性多孔材料,考虑射孔井水力裂缝起裂的原地应力场和孔隙压力、孔眼内压、压裂液向地层渗滤附加应力等多种机理,基于弹性力学和孔隙介质流体渗流理论,建立了孔眼深度任意位置的应力分布计算模型;基于孔眼末端最大周向拉应力判据,首次建立了压裂裂缝转向模拟的理论计算模型。结合长庆某气田参数进行模拟分析,揭示了垂直井射孔方位对压裂裂缝转向规律:水平主应力差是影响水力裂缝转向半径最主要因素,且随水平主应力差增加,射孔深度减小;射孔方位小于30°时对裂缝转向半径影响较小。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

裂缝延伸模拟论文参考文献

[1].姚旭.致密油水平井分段压裂裂缝延伸规律数值模拟[J].大庆石油地质与开发.2019

[2].胡阳明,毕曼,陈宝春,马占国,张平.水力压裂近井裂缝转向延伸轨迹模拟[J].大庆石油地质与开发.2019

[3].范白涛,邓金根,林海,吴锐,刘伟.疏松砂岩油藏压裂裂缝延伸规律数值模拟[J].石油钻采工艺.2018

[4].付海峰,王臻,胥云,刘云志,修乃岭.全叁维水力裂缝垂向延伸模拟研究[C].2018年全国天然气学术年会论文集(04工程技术).2018

[5].李小刚,贺宇廷,杨兆中,张平,宋瑞.纵向迭置多薄煤层压裂裂缝竞争延伸数值模拟[J].煤炭学报.2018

[6].杜书恒,庞姗,师永民.水力压裂缝动态非对称延伸过程数值模拟[J].油气地质与采收率.2018

[7].张飞.基于自适应移动网格及相场逼近的水力裂缝延伸模拟[D].中国石油大学(北京).2018

[8].谭超.页岩储层压裂水平井分段多簇裂缝干扰与延伸模拟[D].西南石油大学.2017

[9].孙西东.Q区直井薄层压裂多裂缝延伸模拟研究[D].西南石油大学.2016

[10].杨文露.水平井多缝干扰条件下的水力裂缝延伸模拟[D].西南石油大学.2016

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