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水力压裂井产能研究

水力压裂是一项有广泛应用前景的油气井增产措施,其中对水力压裂井产能的评价是水力压裂技术的重要基础。本文首先扼要回顾了国内外水力压裂的发展历程,总结了发展特点和矿场应用特点,接着阐述了水力压裂增产机理和主要影响因素,然后以高等数学为手段,通过物理模拟和数学模拟的结合,重点研究了水力压裂井的产能定量评价和油藏工程优化设计方法,得到了一些文献中未见报道的认识和结果,最后给出了新的产量递减曲线和包含气体渗流的非 Darcy 效应的非线性的 IPR 方程。 论文研究得到的有特色的结论主要包括: 1 根据渗流力学理论分析指出了水力裂缝无量纲导流能力的含义,认为无量纲导流能力是裂缝内流体流出的流量与裂缝允许地层进入的流体流量之比值。理解无量纲导流能力的含义非常重要,能够让矿场工程师们意识到导流能力在压裂增产增注中的作用。 2 对三种裂缝模型以及电模拟结果进行了理论评价,认为对垂直裂缝井产能的电模拟是一种介于机理模拟和比例模拟之间的模拟,其给出  (本文共99页) 本文目录 | 阅读全文>>

西南石油学院
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水力压裂实时监测及解释技术研究与应用

水力压裂的效果取决于压裂工艺技术的完善程度,而压裂实时监测及解释技术是确保压裂施工取得理想效果的关键性手段,也是水力压裂技术的最新进展和发展趋势。应用该技术,可认识和了解裂缝和地层情况,分析和评估压裂液性能和施工质量,减小施工风险,保证施工按设计要求顺利进行,并根据实际情况进行现场调整,提高压裂水平和施工效果。本文针对水力压裂实时监测及解释技术目前亟待解决的技术问题,综合应用流体力学、线弹性断裂力学、传热学、最优化理论、计算数学和软件工程等知识,进行深入研究,取得了以下主要研究成果:①全面系统地研究了水力压裂实时监测及解释技术。建立了新的压裂实时监测与分析的完整模型,提出了切实可行的压力历史反演新方法,研究了施工数据的采集和通信技术,研制了便携式压裂酸化监测仪和压裂实时监测及解释软件系统。②建立了新的实时裂缝延伸拟三维模型。该模型主要包括流体体积平衡方程、裂缝长度方程、裂缝宽度方程、裂缝高度方程等,利用方程求根的方法进行数值求解...  (本文共117页) 本文目录 | 阅读全文>>

西南石油学院
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水平井水力压裂基础理论研究

水平井具有泄油面积大、单井产量高、穿透度大、储量动用程度高、避开障碍物和环境恶劣地带等优点,在石油工业的科研和实践中成了人们关注的焦点。由于世界上低渗透油田数量很多,资源相当丰富。但低渗透油藏的渗透率低、渗流阻力大、连通性差、有时水平井的单井产能也较低,满足不了经济开发的要求,为了提高单井的产量和最终的采收率,改善其开采的经济效益,所以要对水平井进行水力压裂,而且通常需要压开多条裂缝来增加油气渗流通道,提高水平井的单井产能。但目前为止,对水平井水力压裂的理论研究还不够深入,有些领域的研究刚刚起步,有些领域的研究国内外还是一片空白,没有一套成熟的理论模型来指导水平井的水力压裂优化设计和现场施工,使得水平井水力压裂的成功率不高而且风险也比较大。本论文的研究力图解决水平井水力压裂过程中存在的部分难题,使水平井水力压裂理论得到一定程度的提高,从而更好的指导水平井水力压裂的优化设计,提高水平井水力压裂的效果和成功率。因此,本论文的研究对推...  (本文共137页) 本文目录 | 阅读全文>>

西南石油大学
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水力压裂多裂缝基础理论研究

水力压裂是一种广泛应用的改造低渗储层的工艺技术。自上世纪八十年代以来,随着石油工业的发展、需要改造储层的复杂性增加,人们认识到用单一平面裂缝理论无法在理论上圆满解释一些施工参数、施工情况;多种检测手段证明地下存在多条横向上或纵向上同时延伸的裂缝,而这也是造成早期砂堵与加砂施工失败的原因;目前关于多裂缝的理论模型较少。因此,迫切需要研究多裂缝的形成机理、多裂缝同时延伸的模型等,来研究、理解多裂缝存在的利弊、多裂缝延伸的施工压力异常、多裂缝情况下的裂缝延伸形态、早期砂堵机理等,进而为多裂缝的消除提供理论上的支撑,以指导人们顺利改造低渗透、复杂储层。另一方面,也将提升人们对压裂机理的认识,促进基础理论的发展。多裂缝理论是水力压裂理论的前沿理论,研究难度较大,面临问题很多。本文完成了以下探索研究工作,形成了一套研究多裂缝问题的思路与模型:1、根据弹性力学、岩石力学、断裂力学、空间几何的基本原理,建立了套管射孔斜井中射孔孔眼周围两孔相交处...  (本文共204页) 本文目录 | 阅读全文>>

中国科学技术大学
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水力压裂扩展的流固耦合数值模拟研究

本文综述了国内外水力压裂技术已取得的研究成果以及水力压裂数值模型的演变过程,介绍了渗流场和应力场耦合计算的研究进展,并简要说明了断裂力学的研究进展和裂纹扩展的数值方法。从有限元计算机模拟这个角度详细阐述了水力压裂数值模拟涉及到的相关计算力学技术。根据平行板间的压降方程推导出裂缝面内的压力表达式,并利用ABAQUS用户子程序接口FLOW和DISP用Fortran编写出压力表达式加载程序嵌入到ABAQUS中。建立的计算模型能够模拟地应力、岩石力学特性、压裂液流体特性等各种复杂因素对水力压裂扩展的影响。模拟了水力压裂缝的扩展过程,并考察了压裂液粘度、地应力等各种地质参数对裂纹扩展的影响。最后建立了薄油层水平多缝的压裂计算模型,重点模拟了隔层厚度和裂缝条数对缝间干扰的影响,并提出了缝间干扰控制方法。通过计算分析得到一些有益结论。主要有:采用有限元软件ABAQUS求解可渗透油藏水力压裂扩展过程问题是可行的。提出了临界缝宽的概念,它可以作为...  (本文共122页) 本文目录 | 阅读全文>>

《当代化工研究》2019年08期
当代化工研究

水力压裂治理瓦斯探讨

为了提高煤层的透气性,改善瓦斯抽采效果,许多煤矿对水力压...  (本文共2页) 阅读全文>>