分享到:

射孔对地层破裂压力的影响研究

1 引 言 水力压裂油气井是增产的一项重要技术措施,利用地面的高压泵组将高粘度液体泵入井中,当目的层段的液体压力超过一定值后,裂缝开启。随着支撑剂的运移和沉降,逐渐形成一条高渗的填砂裂缝。起裂压力与多种因素有关系,如地应力的大小及分布,岩石组成及力学性质上的差异,或者井底附近地层严重堵塞等。如果破裂压力过高,不但对压裂施工设备的功率和承载能力提出了更高的要求,而且要求更高的经济投入,从而使得正常施工难以进行。在目的层段射孔可以有效的降低地层的破裂压力,然而射孔参数的选择对于破裂压力有何第22卷第l期 张广清等.射孔对地层破裂压力的影响研究·4l·种影响,这一问题的研究尚不充分。 人们对射孔井筒附近的应力分布已经做了一些研究,如文【l】利用线弹性三维有限元模型研究了射孔井筒附近的应力场分布,文【2侨0用线弹性二维有限元模型研究了存在预裂纹情况下,井筒附近的切向应力场分布。目前对于射孔参数对地层破裂压力的影响研究较少,比如射孔密度、...  (本文共5页) 阅读全文>>

中国石油大学(华东)
中国石油大学(华东)

射孔参数对致密油压裂效果影响

致密油储层体积压裂相关的理论与工艺研究已成为油气行业的热点问题。射孔是连接井筒、地层和裂缝的关键通道,为体积压裂提供压裂动力。射孔参数成为控制井筒附近地层起裂,影响后续水力压裂的重要因素之一。研究射孔参数对致密油压裂效果影响是推动致密油体积压裂工艺研究深化的重要先导性工作。本文选用数值模拟与物模实验相结合的方法研究射孔参数/工艺对裂缝起裂、扩展及近井筒裂缝形态的影响,主要内容包括:1、探讨了射孔-体积压裂基本关联机制,深化了射孔与体积压裂之间关系的认识。2、建立了直井和水平井地质力学模型,采用有限元数值模拟方法定量分析了射孔参数对起裂压力与起裂位置的影响;研究了射孔与水力压裂裂缝形态(垂直缝、水平缝、双缝、多缝、体积缝等)之间的关系。3、以断裂力学为基础建立断裂-应力耦合力学模型,分析了射孔参数、压裂动力及地层性质对裂缝扩展轨迹的影响。射孔作为初始裂缝处理,将射孔与裂缝扩展紧密联系起来。4、针对近年来提出的定面射孔工艺进行物理模...  (本文共87页) 本文目录 | 阅读全文>>

《石油矿场机械》2011年03期
石油矿场机械

压裂液在射孔眼处压力损失规律研究

压裂机理是水力压裂技术的重要组成部分,它包括裂缝起裂和裂缝延伸2个阶段。裂缝起裂是压裂成败的一个关键。生产实践表明:为了降低裂缝起裂压力,确保单一主裂缝沿垂直于最小水平主应力方向延伸,水力压裂作业都是在射孔井中进行的。射孔孔眼的存在对压裂液的流动会产生必然的影响,这种影响最直接的表现就是流过射孔孔眼的流体将产生压降损失。大量的研究发现这种损失是不可忽略的,而且对压裂过程的压力监测及解释有严重的影响[1]。因此,从形成机理及影响因素上对射孔孔眼引起的压力损失进行理论的定性研究具有重要的意义和应用价值。近年来,国内外报道射孔孔眼对压裂液压力损失的报告较少,主要从储层岩石的角度出发研究射孔参数对裂缝起裂压力、裂缝形态及油井产能的影响[2-3]。压裂施工泵入过程中各种流体流过射孔孔眼的压降损失直接影响到地面的施工压力,因此,本文利用有限元方法,对不同阶段的压裂液以及不同的射孔参数引起的压裂损失进行专题研究,为现场的压裂设计提供理论基础。...  (本文共4页) 阅读全文>>

《长江大学学报(自科版)》2014年20期
长江大学学报(自科版)

低渗油藏射孔优化技术研究

低渗油藏勘探开发中,主要采用射孔压裂求产,而射孔效率的高低直接影响着油气井的产能,利用射孔优化手段能大大地提高实际生产产能[1]。笔者针对低渗油藏储层特征,通过三维有限元数值模拟,进一步开展射孔对产能影响因素分析,并结合红河油田储层类型,开展射孔优化设计,指导现场应用,提高了射孔效果,促进低渗油藏油井采收率的提高。图1流动阻力随距井筒距离的变化(井距300m)1射孔优化可行性分析在射孔完井的油井生产中,会产生3类流动阻力:油层流动阻力、射孔孔眼流动阻力及井筒流动阻力。从生产流动阻力的组成上看,井筒流动阻力对各油层来说差异较小,可以忽略。因此,导致各生产层生产流动阻力差异的主要因素是油层渗流阻力和射孔孔眼流动阻力的差异。距井筒0.5m范围的油层流动阻力占整个生产流动阻力的26%~43%,即使在没有钻井污染的情况下,该范围内的油层流动阻力也至少占整个生产流动阻力的20%。而且随着距井筒距离的增大,油层流动阻力变化减小,即近井地带流动...  (本文共3页) 阅读全文>>

《中国石油和化工标准与质量》2013年06期
中国石油和化工标准与质量

射孔优化在红河油田应用效果分析

1产率比数值模拟计算油气井射孔主要考虑的是产率比参数PR(式1),即射孔条件下与无污染、无射孔条件下的产量比,气井与油井的最大不同之处在于气井中存在稳流现象,稳流现象的存在使气井产能下降,所以在气井的模型建立时增加了地层总紊流项,包括地层紊流、污染紊流、压实紊流和射孔孔道紊流。t tweweS DrrrrQQPR++==lnln0(式1)式中:re为泄油半径,rw为井眼半径,St为表皮系数,Dt为地层总紊流。1.1油井产率比计算利用有限元模拟结果数据进行多元线性回归,得出未射穿污染带(式2)和射穿污染带(式3)油井射孔参数与射孔产率比之间的关系式:P R=0.0 0 9 6 6×K S+0.0 0 2 2×K M-0.2385×K J-0.00159×θ-0.00646×W D+0.2 0 4 3 6×W P+0.2 6 1 8 5×C P+0.07783×β+0.5288(式2)P R=0.00923×K S+0.01034×...  (本文共1页) 阅读全文>>

《中国科学技术大学学报》2011年03期
中国科学技术大学学报

螺旋射孔条件下地层破裂压力的数值模拟研究

0引言由于射孔可以有效地降低破裂压力,在一定程度上避免裂缝扭曲和多裂缝等不利现象,因此水力压裂中一般都进行射孔作业,压裂裂缝一般都是通过射入目标储层的射孔孔眼开始起裂和延伸的,射孔参数的优化和射孔条件下地层破裂压力的预测是压裂设计和施工的重要问题.目前对射孔与破裂压力的关系已经有了很多研究.Hossain等[1]对任意角度的井筒破裂压力的研究进行了总结,给出了计算公式,并对井筒上单个射孔的情况给出了解析解.殷有泉等[2]给出了套管水泥环地应力分布的理论解.张广清等[3]采用了有限元方法对多个定向射孔分布情况下地层破裂压裂进行了计算,分析了射孔孔径、射孔深度以及射孔与最大主应力夹角对地层破裂压裂的影响.黄中伟等[4]对单个射孔和两个对称分布的射孔情况进行了水力压裂的实验研究.对于水力压裂中的射孔工艺,理想情况下正如上述文献研究的情况,进行定向射孔,即射孔的方向是一致或者对称的,原则是使得射孔方向与最大水平主应力方向尽量一致,但是实...  (本文共8页) 阅读全文>>

《石油机械》2000年05期
石油机械

射孔对套管强度的影响

在油气开发过程中 ,造成油气井套管损坏的原因很多 ,射孔作业是其中之一 ,它甚至会使套管严重变形或破裂 ,这一问题已越来越引起人们的关注。射孔对套管和水泥环都有影响 ,这种影响的特点和程度取决于多种因素 ,如射孔枪的类型、结构和功率 ;射孔在套管中的位置、射孔密度和孔眼分布状况 ;井筒中流体介质的性质和流体静压 ;井筒筛管部分的结构 ;套管和水泥环的尺寸、强度和状态 ;射开地层的物理机械特性等[1] 。目前国外主要通过室内模拟试验和有限元数学模型来研究射孔对套管损坏的影响。笔者主要通过建立有限元数理模型来分析射孔对套管强度的影响。应用ANSYS软件分析套管射孔强度   1.ANSYS软件概述ANSYS软件是由SASI分析系统公司开发的一种有限元分析和设计软件。这种软件功能完善 ,实用性强 ,用户不仅可利用程序分析已有设计 (如机械零件 )在各种条件下的工作状况 ,而且还可用软件求出特定条件下的合理设计。软件采用交互式界面 ,共有...  (本文共5页) 阅读全文>>