延长油田压裂裂缝形态研究

以延长油田七里村基础数据为依据,利用测井、压裂资料计算储层三向地应力剖面,以储层水力压裂时产生垂直裂缝和水平裂缝的破裂压力相等为临界深度,计算临界裂缝深度。通过实例验证该方法的准确性。     

射孔对致密砂岩气藏水力压裂裂缝起裂与扩展的影响

为降低致密砂岩气藏偏高的地层破裂压力及增加储层改造体积,设计小型水力压裂实验装置,通过鄂尔多斯致密砂岩气藏钻井取心,研究不同射孔数量﹑射孔间距﹑射孔深度及水平应力差条件下水力压裂裂缝起裂与扩展规律.结果表明,射孔可以有效地降低致密砂岩气藏的破裂压力;增加射孔数量可以增加裂缝条数,并且裂缝沿射孔的方向扩展,有利于均匀布缝,提高储层的改造体积;低水平应力差和较小的射孔间距产生的缝间干扰导致裂缝在扩展的过程中发生偏转,缝间干扰随着射孔间距的增加及水平应力差的增大而减弱;射孔深度对于裂缝起裂也有一定的影响,裂缝更容易从射孔较深的区域起裂,为致密砂岩气藏压裂井射孔参数优化提供依据.     

射孔对破裂压力及裂缝形态影响数值模拟研究

针对射孔对水力压裂过程中的破裂压力以及裂缝形态的问题,通过建立不同射孔方位和不同远场主应力条件下裂缝扩展模型,将位移不连续方法(DDM)应用于水力压裂过程中的力学分析研究,同时在裂缝扩展准则上运用修正了的G准则-F准则并进行裂缝扩展规律研究.根据不同射孔方位和不同远场主应力条件下裂缝扩展的模拟计算,在地应力大小和方位确定的情况下,破裂压力随着射孔方位的增大而升高,并且随着方位角的增大,裂缝形态会发生转向,而且裂缝壁面粗糙,会增大压裂液摩阻.对于实际的射孔参数优化设计和压裂施工具有参考意义.     

裂缝性基岩气藏水力压裂起裂压力与近井形态研究

为了进一步明确裂缝性基岩气藏水力压裂起裂压力和裂缝起裂形态,提出了天然裂缝应力强度因子解析方法,建立了天然裂缝地层起裂压力模型。运用高斯数值积分和二分法求解非线性积分方程,编制计算程序,通过有限元分析对比验证模型的合理性。基于该模型,计算分析了天然裂缝长度、岩石断裂韧性和地应力对起裂压力的影响规律。研究表明:横切天然裂缝越长,起裂压力就越低,纵向天然裂缝起裂压力则随缝长增大而先下降后上升;天然裂缝越长,就越容易发生横切裂缝起裂,且当近井存在较短纵向天然裂缝时,纵向天然裂缝会优先起裂;岩石断裂韧性越小,横切天然裂缝起裂压力就越低,高断裂韧性有利于纵向天然裂缝起裂;纵向裂缝在高应力差时起裂压力高,难以起裂;在高垂向应力条件下,纵向裂缝起裂压力降低,近井容易形成纵向裂缝。     

体积压裂复杂裂缝形态压力响应特征分析

体积压裂根据岩石脆性会形成不同的裂缝形态,会造成不同的改造体积和增油效果.本研究在实际油田认识基础上,建立了不同裂缝形态的渗流数值模拟模型,并分析了关井压力恢复时不同裂缝形态的压力响应特征.研究结果表明,当体积压裂形成两翼缝时,表现为有限导流的压力响应特征;当形成裂缝网络时,会出现双重介质和复合油藏的压力响应特征,由该特征可以通过试井分析方法判断体积压裂后裂缝形态,从而为体积压裂效果评价提供技术参考.     

水平井压裂裂缝形态优选研究

通过分析认为,中高渗油藏和低渗气藏中纵向裂缝有利于产能提高,低渗油藏中多条横向裂缝有利于产能提高。深穿透射孔能减少射孔孔眼应力集中,降低裂缝的复杂程度。低渗储层射孔方案是将生产射孔变为压裂射孔,缩短射孔段长度,避免多裂缝产生,从而提高施工成功率。     

基于XFEM的水力压裂裂缝扩展形态研究

基于ABAQUS有限元软件建立水力压裂三维实体模型,模拟岩石物性、射孔方位角、地应力、排量等多项参数对水力裂缝扩展形态的影响,应用扩展有限元法对裂缝偏转的主控因素进行灰色关联分析.研究结果表明:泊松比黏度对裂缝偏转的影响较小;杨氏模量、射孔、地应力和排量对裂缝形态有较大影响;地应力对裂缝偏转的影响最大,对射孔和杨氏模量...     

水平射孔井射孔参数及起裂压力研究

水平井压裂技术是低渗透油气藏及非常规能源开发的一项重要技术,压裂施工过程中需要射孔作业沟通油气储集区来提高低渗透油气藏的采收率,为此,准确地认识射孔参数对水平井起裂压力的影响是关系到低渗透储层压裂改造的关键环节。基于岩石力学和弹性力学,在现有模型上考虑水平井井筒方位和射孔方位等因素,建立水平射孔井的起裂压力计算模型。计算结果表明,射孔孔眼的起裂点通常在孔壁周向角为0°和180°位置,并且起裂压力受到井筒方位和射孔方位的变化影响较大。     

斜井压裂大型真三轴模拟试验研究

通过大型真三轴模拟试验,研究了井斜角,井眼方位角、射孔方式对斜井压裂裂缝起裂压力、起裂位置及裂缝延伸规律的影响,得到了不同参数条件下裂缝起裂和延伸的直观认识.探索通过定向射孔形成一条平整大裂缝的途径,从而降低水力压裂地层的破裂压力,改善裂缝形态,提高压裂成功率,为优化斜井地层射孔方案及水力压裂设计提供依据.实验结果对于提高斜井水力压裂技术水平,改善压裂增产效果具有重要作用.     

三维压裂压力递减分析方法

在前人提出的拟三维压力递减分析模型基础上,建立了解释压裂后压力递减的三维模型,模型考虑了压裂液的续流影响.利用所建模型分析的压裂停泵后的压力递减数据,可计算裂缝几何参数(裂缝宽度、高度、长度)、压裂液滤失系数、地层应力强度因子、压裂液效率和裂缝延伸时间等,为调整大型压裂设计方案和新区整体压裂优化设计提供可靠的参数.研制了一套windows环境下的解释软件,运用该软件可获得有关评价参数.用计算实例说明了三维压裂压力递减分析方法的适用性和可靠性.     

低渗透油藏考虑压裂的注采井间压力分布研究

低渗特低渗油藏都要进行压裂才具有经济效益.提出水井爆燃压裂、采油井水力压裂情况下的注采井间压力分布的求解思路,运用达西径向渗流模型、一维条带状渗流模型和拟线性渗流模型相结合的方法,更准确地求解注采压力分布,符合现场实际应用.     

射孔完井条件下地层破裂压力修正公式

在重新考察垂直井射孔完井条件下孔眼的应力状态后,利用替代方法给出了某一射孔深度处的孔眼壁面出现破裂所需要注入压力的计算公式.但分析公式,发现人工裂缝将会在射孔根部位置出现,于是给出了相应的地层破裂压力计算修正公式.研究结果袁明,计算修正公式与原公式对比,更能反映射孔完井条件下地层的应力状态和实际情况,可供油田的钻井和压裂设计作参考.     

Shape Optimization of Pressure Vessel Head Based on the Super-ellipse Equation

This paper studies optimal shape design of pressure vessel head subject to internal uniform pressure. The optimization aims at minimizing its maximum stress while the volume of the vessel head remains no less than the standard ellipsoidal head. Super-ellipse curve is selected to describe the middle surface shape of the vessel head because it represents a large family of curves with only two or three parameters and makes the design and manufacture easy. The performance of different elements and element sizes of FEM modeling is carefully studied in view of computational cost, accuracy and noises of yon Mises stress. The response surface of the maximmn stress vs. shape design parameters is approximated by a Kriging surrogate model with EI criterion for sampling adding, based on the parameter optimization which is carried out to search the optimal shape. Finally, it is shown by numerical comparison that the super-ellipsoidal head is better than the standard ellipsoidal head and the other vessel heads in the literature.     

柿庄南煤层气井压裂效果评价及影响因素分析

目前压裂效果分析通常采用产量评价方法、经济评价方法和裂缝参数计算对比法。其中应用较多的是利用各种数学模型以及测试资料对裂缝几何参数进行计算。首先证实煤层气井压裂后增产效果显著,然后再利用压裂施工曲线获取数学模型计算中需要的参数,对裂缝几何参数(缝长、缝宽)进行计算,优选压裂设计参数,并建立简单可行的裂缝参数计算模型,实际计算表明建立的改进模型提高了裂缝长度、宽度计算的精准率。     

水力压裂施工停泵卸压后裂缝闭合压密数学模型初探

在水力压裂施工完后，随着停泵卸压，已被压开的裂缝又呈闭合趋势。尽管压裂支撑剂力图阻挡着这一事件的发生，但一定的闭合压密总是存在的，这就使得水力压裂效果并不象以往计算方法各尽所能得到的那样乐观。因此，本文试图对水力压裂停泵卸压后，裂缝的闭合压密问题进行一些探讨，从对压裂裂缝中的沉砂状态分析入手，进一步把压裂裂缝闭合压密分为压裂液的继续滤失和砂堆的压实两个发展过程。从而建立起了水力压裂停泵卸压后闭合压密问题的数学模型     

伊陕斜坡气田压裂施工中泵压异常的技术对策

通过对鄂尔多斯盆地伊陕斜坡气田压裂施工中在工作液、设备配合正常的情况下出现泵压异常升高的原因分析,采用降低施工泵压的工艺技术对策,解决了该区块压裂施工中泵压异常升高而发生砂堵的难题,确保了现场压裂施工的顺利进行,达到了对气层改造的目的。     

应力断料及其在破坏力学层面上断裂机理

应力断料是产生于八十年代初建立在断裂力学基础上的 ,能实现固体材料连续界面快速和规则分离的先进加工工艺方法。通过有色金属应力断料中的开拓性工作 ,从微细观层次上解释了应力切断断口上裂纹源的形成 ,以及裂纹扩展的物理过程 ;首次提出了变形局部化的形成与演化是材料准脆性断裂主要内因的新见解。还借助理论引伸出提高工件转速 ,以缩短圆棒件应力切断机动时间的构想     

射孔自动化校深的数学模式与系统设计

基于射孔人工校深过程,在分析测井自然伽玛曲线形态特征的基础上,建立了数学模式和方法,进而给出射孔自动化校深的系统设计。经对不同地区井段射孔校深的结果表明,本系统运行稳定,精度达到了生产要求。