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岩性突变体对水力裂缝延伸影响的实验研究

石油学报 2008年第2期29卷 300-303页

作者：金衍陈勉周健耿宇迪中国石油大学石油工程教育部重点实验室北京102249

产层水平方向常夹杂着岩性突变体,并且会阻碍水力裂缝在缝长方向的扩展或改变水力裂缝的扩展方向,从而影响水力压裂的效果。室内物理模拟实验研究发现,突变体法向应力对水力裂缝能否穿过突变体起着决定性作用,约4MPa的法向应力差可以促... 详细信息

产层水平方向常夹杂着岩性突变体,并且会阻碍水力裂缝在缝长方向的扩展或改变水力裂缝的扩展方向,从而影响水力压裂的效果。室内物理模拟实验研究发现,突变体法向应力对水力裂缝能否穿过突变体起着决定性作用,约4MPa的法向应力差可以促使水力裂缝穿透突变体,继续沿原来的方向延伸。产层与突变体之间的弹性模量差异、断裂韧性差异以及缝内净压力无因次量是影响裂缝走向的重要因素。水力裂缝穿过突变体需要比较大的能量积累,泵压会有显著波动。

关键词：水力压裂突变体裂缝延伸法向应力差产层断裂韧性实验研究

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低渗储油层水力压裂裂缝延伸过程及成缝机理

东北大学学报（自然科学版） 2019年第5期40卷 745-749页

作者：张鹏海张子麟李明张潦源东北大学资源与土木工程学院辽宁沈阳110819 中国石化胜利油田分公司石油工程技术研究院山东东营257000

为了评价花古6井低渗储油层的压裂效果,在该井地表建立了微震监测系统.基于微震监测结果,利用裂纹延伸路径分析方法及矩张量分析方法对压裂过程中裂缝延伸的时空过程及成缝机理进行了分析.分析结果表明:不同黏度液体注入时,裂纹的空间... 详细信息

为了评价花古6井低渗储油层的压裂效果,在该井地表建立了微震监测系统.基于微震监测结果,利用裂纹延伸路径分析方法及矩张量分析方法对压裂过程中裂缝延伸的时空过程及成缝机理进行了分析.分析结果表明:不同黏度液体注入时,裂纹的空间展布具有不同的特征,注入高黏液时储层中形成了裂缝密度较低的缝网,注入低黏液时储层中形成的缝网具有延伸路径短、分叉明显、密度高、范围大等特征,注入中黏液会在储层形成一些始于分支裂缝端部的裂纹;裂缝的破裂类型以剪切破裂为主(占比89. 5%),并且破裂类型占比不受液体黏性的影响.

关键词：低渗储油层水压致裂微震监测裂缝延伸成缝机理

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不同煤体结构煤的水力压裂裂缝延伸规律

煤田地质与勘探 2019年第2期47卷 51-57页

作者：贾奇锋倪小明赵永超曹运兴河南理工大学能源科学与工程学院河南焦作454000 中原经济区煤层(页岩)气河南省协同创新中心河南焦作454000 河南理工大学资源环境学院河南焦作454000

查明不同煤体结构煤水力压裂时裂缝延伸规律能为合理井网部署奠定基础。以沁水盆地柿庄区块为研究对象,对钻井煤心裂隙进行观测,划分出4种裂隙发育程度煤。基于岩体力学理论,建立了水力压裂过程中裂缝尖端应力场计算模型和水力裂缝能否... 详细信息

查明不同煤体结构煤水力压裂时裂缝延伸规律能为合理井网部署奠定基础。以沁水盆地柿庄区块为研究对象,对钻井煤心裂隙进行观测,划分出4种裂隙发育程度煤。基于岩体力学理论,建立了水力压裂过程中裂缝尖端应力场计算模型和水力裂缝能否穿过天然裂隙的判断准则。根据煤层气井实测资料,验证了理论分析的可靠性,得出了不同煤体结构煤的水力压裂裂缝延伸规律。结果表明:考虑诱导应力前后,2组天然裂隙发育煤的水力裂缝延伸规律不同,随着缝长增加,诱导应力随之增大,水力裂缝单一延伸方向变为双向延伸;1组天然裂隙发育煤的发育方向与最大主应力方向夹角较小,导致考虑诱导应力前后水力裂缝的延伸方向变化不明显,整体延伸趋于天然裂隙发育方向;在粒状偶见及粉状无裂隙发育煤中,水力裂缝总是沿着最大主应力方向延伸。研究成果为该区不同应力和裂隙发育下井网合理布置提供了理论依据。

关键词：裂缝延伸柿庄水力裂缝诱导应力天然裂隙沁水盆地

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裂缝延伸压力的现场确定方法研究及应用

石油钻采工艺 1996年第5期18卷 91-94页

作者：蒋廷学石油勘探开发科学研究院廊坊分院

根据新疆鄯善油田38口井的压裂施工资料，拟合出裂缝延伸压力梯度与压裂目的层压力系数之间的关系。经验证，该方法简单可靠。在新区进行压裂设计时，由于没有先前的压裂施工资料可供借鉴，此时可用该方法对裂缝的延伸压力进行估算，进... 详细信息

根据新疆鄯善油田38口井的压裂施工资料，拟合出裂缝延伸压力梯度与压裂目的层压力系数之间的关系。经验证，该方法简单可靠。在新区进行压裂设计时，由于没有先前的压裂施工资料可供借鉴，此时可用该方法对裂缝的延伸压力进行估算，进而掌握地面施工系压和功率消耗情况，并由此选择地面设备、井下工具及部分压裂工艺参数，使压裂设计更具科学性。

关键词：裂缝延伸压力梯度压力系数压裂设备井下工具

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天然裂缝对水力裂缝延伸的影响研究

特种油气藏 2018年第2期25卷 148-153页

作者：刘向君丁乙罗平亚梁利喜油气藏地质及开发工程国家重点实验室四川成都610500 西南石油大学四川成都610500

基于水力裂缝与天然裂缝的等效平面力学理论,综合考虑裂缝剪切与张性破坏机制,建立水力裂缝延伸数值模型,对天然裂缝作用下的水力裂缝延伸方向、延伸形态进行综合分析。结果表明:当天然裂缝位于井周附近时,在水平最大应力方向上,天然裂... 详细信息

基于水力裂缝与天然裂缝的等效平面力学理论,综合考虑裂缝剪切与张性破坏机制,建立水力裂缝延伸数值模型,对天然裂缝作用下的水力裂缝延伸方向、延伸形态进行综合分析。结果表明:当天然裂缝位于井周附近时,在水平最大应力方向上,天然裂缝在靠近井眼位置时,容易对水力裂缝产生转向作用,在水平最小应力方向上,天然裂缝远离水力裂缝延伸方向,对水力裂缝延伸的影响也逐渐减小;当天然裂缝与水力裂缝相遇时,在低逼近角条件下,水力裂缝易转向,并沿天然裂缝延伸,在高逼近角条件下,则易直接穿过天然裂缝;低裂缝强度和低水平应力比值条件下,天然裂缝对水力裂缝延伸影响更明显。通过大尺寸真三轴水力压裂实验对数值模型进行验证,数值计算结果与实验数据吻合良好,证明该模型的适用性。该研究成果可为天然裂缝发育储层水力压裂提供一定理论指导。

关键词：天然裂缝水力压裂裂缝延伸数值模型

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同步压裂时裂缝延伸规律

大庆石油地质与开发 2016年第4期35卷 102-108页

作者：贺沛周德胜西安石油大学石油工程学院陕西西安710065

同步压裂是对两口或两口以上基本平行的水平井的对应井段同时进行压裂施工,以期获得更好的单井产量、提高采收率。以边界元方法中位移不连续法为基础,根据岩石断裂力学,结合裂缝转向机理建立一个平面二维模型,模拟研究两口井同步压裂时... 详细信息

同步压裂是对两口或两口以上基本平行的水平井的对应井段同时进行压裂施工,以期获得更好的单井产量、提高采收率。以边界元方法中位移不连续法为基础,根据岩石断裂力学,结合裂缝转向机理建立一个平面二维模型,模拟研究两口井同步压裂时裂缝的延伸,对比相同条件下单井压裂时裂缝的延伸情况,讨论缝内净压力和缝间距对裂缝延伸路径的影响。研究表明:在相同的条件下,同步压裂比单井压裂更容易使裂缝发生偏转;同步压裂时裂缝相互吸引、靠近,单井压裂时裂缝相互排斥、远离;缝内净压力对裂缝偏转的影响大于缝间距。该研究为致密油以及页岩气实施同步压裂提供了理论依据与参考。

关键词：同步压裂裂缝延伸位移不连续裂缝转向

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水平井压裂裂缝起裂及裂缝延伸规律研究

西安石油大学学报（自然科学版） 2008年第5期23卷 46-48,52页

作者：李兆敏蔡文斌张琪曲占庆中国石油大学(华东)石油工程学院山东东营257061

水平井压裂可以有效提高低渗透油气藏水平井的采油速度和最终采收率,裂缝起裂和裂缝延伸规律是水平井压裂的关键问题之一.建立了水平井压裂裂缝起裂压力计算模型,通过分析求解模型可以得出:井筒方位角不同,最小水平主应力和垂直主应力... 详细信息

水平井压裂可以有效提高低渗透油气藏水平井的采油速度和最终采收率,裂缝起裂和裂缝延伸规律是水平井压裂的关键问题之一.建立了水平井压裂裂缝起裂压力计算模型,通过分析求解模型可以得出:井筒方位角不同,最小水平主应力和垂直主应力对裂缝的起裂压力影响规律不同,在井筒方位角为0°时最不容易起裂,而在井筒方位角为90°时最容易起裂;对比分析了现有裂缝延伸模型,得出全三维裂缝延伸模型适合水平井压裂裂缝延伸模拟;分析了产层和盖层的应力差对裂缝缝高的影响,计算结果表明,当隔层与产层的应力差大于5MPa时,裂缝被限制在产层内.

关键词：水平井压裂裂缝起裂裂缝延伸缝高控制

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疏松砂岩油藏压裂裂缝延伸规律数值模拟

石油钻采工艺 2018年第5期40卷 626-632页

作者：范白涛邓金根林海吴锐刘伟谭强中国石油大学(北京)油气资源与探测国家重点实验室中海石油(中国)有限公司天津分公司&海洋石油高效开发国家重点实验室

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... 详细信息

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。

关键词：疏松砂岩油藏储层改造防砂压裂充填裂缝延伸流固耦合数值模拟

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煤层气水平井分段压裂裂缝延伸模型

煤层气水平井分段压裂裂缝延伸模型

作者：郝杰中国石油大学(北京)

学位级别：硕士

进行煤层气水平井分段压裂改造可以增加煤层气的渗流通道,更大程度地动用煤层气地下资源量,使单井产量大幅提高,更好地提升煤层气开采的经济和工业价值。但目前针对煤层气水平井分段压裂中裂缝起裂机理和延伸机理认识不足,也没有相应的... 详细信息

进行煤层气水平井分段压裂改造可以增加煤层气的渗流通道,更大程度地动用煤层气地下资源量,使单井产量大幅提高,更好地提升煤层气开采的经济和工业价值。但目前针对煤层气水平井分段压裂中裂缝起裂机理和延伸机理认识不足,也没有相应的裂缝起裂压力、起裂角和延伸维度计算模型。文中综合探究了地应力分量引起的诱导应力场,井筒内压引起的诱导应力场,压裂液渗滤效应引起的诱导应力场,裂缝引起的诱导应力场和射孔在井壁上引起的近井摩阻建立了煤层气水平井分段压裂井筒周围应力分布模型,基于此模型相继推导了煤层起裂压力和起裂角计算模型,分析了射孔参数、地应力差异和煤岩力学性质对煤层起裂压力的影响。裂缝延伸模型方面,引入了界面弹塑性差异系数概念,建立了适用于煤层气水平井分段压裂裂缝延伸的三维模型,并用MATLAB计算机语言编写了相关程序进程。定义相关地层参数和压裂施工数据进行验证后证明了本文建立的裂缝延伸模型与Fracpro-PT压裂专业软件模拟出的裂缝三维长度相似度很高。此外,还分析了煤岩物性参数,地层条件和压裂施工条件对煤层中裂缝延伸扩展的影响,对现场煤层压裂改造具有一定的指导意义。

关键词：煤层气水平井分段压裂裂缝延伸