二维条件下天然裂缝对压裂裂缝影响的分形分析
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试分析大庆油田压裂裂缝形态与特征大庆油田是我国最早开发的油田之一,也是全球最大的陆上油田之一。
在油产业的发展中占有重要地位。
其中压裂技术是提高油田开采效率的一种重要手段,在全国范围内普遍应用。
大庆油田中压裂裂缝形态与特征的分析,对于优化采油工艺、提高油田开采效率具有重要的意义。
大庆油田位于东北平原,是典型的沉积岩油藏。
油层研究表明,其厚度较厚,广泛分布,地质条件比较优越。
通过压裂技术,可以打开更多的油层裂缝,并将油藏中的石油开采出来。
在大庆油田的压裂技术中,裂缝形态与特征十分重要。
首先,裂缝的长度与宽度会直接影响油田的产量。
通常情况下,裂缝越长、越广,所开采到的油藏也就越多。
其次,裂缝的方向对于开采效率也至关重要。
一般来说,油藏裂缝的走向决定了油的流动方向,直接关系到油的采收量和采收率。
在大庆油田的压裂过程中,裂缝形态会因为不同的油藏地质条件而有所差别。
以围场油田为例,裂缝形态主要分为两类。
一类是由于地质构造及岩性变化,形成的天然裂缝,这类裂缝具有明显的方向性和一定的连通性,可以在压裂后形成连接油层且具有稳定产油量的长裂缝,同时也有利于防治油层水淹。
另一类是由于油层内部应力状态变化引起的裂缝,此类裂缝更为复杂,裂缝方向和长度差异较大,开采效果也不如第一类裂缝。
在大庆油田的压裂过程中,如何控制裂缝形态与特征,优化采油工艺,提高开采效率,是目前亟需解决的问题。
一方面,工程技术人员需要根据油田地质条件变化,针对特定的油藏进行适宜的压裂施工方案,探索出最佳的施工方法以及压裂液配方。
另一方面,需要进行相关的科学研究,了解不同裂缝形态与特征产生的机制,提高采油效率和油田产量。
综上所述,大庆油田中压裂裂缝形态与特征的分析对于油田开采效率和产量的提高具有重要的意义。
在未来的开采过程中,需要继续对裂缝形态和特征进行深入研究,积极探索出更加优化技术,提高油田采收率。
试分析大庆油田压裂裂缝形态与特征大庆油田是中国最大的陆上油田,其开发历史悠久,技术实力雄厚。
在大庆油田的开发过程中,压裂技术一直是常用的增产手段之一。
通过对大庆油田压裂裂缝形态与特征的分析,可以更好地理解大庆油田的地质特征以及优化压裂工艺。
一、大庆油田概况大庆油田位于东北地区,其属于典型的复杂构造地质油田,油气藏类型多样,地质构造复杂。
在大庆油田的开发过程中,压裂技术一直是常用的增产手段之一。
压裂是指通过液压作用将一定流体体积(压裂液)输送到井下,使井下地层产生人工裂缝,从而提高油气的开采率。
二、压裂裂缝形态分析1. 裂缝形态大庆油田的油藏储层主要以块状碳酸盐岩储层为主,裂缝的形态多样,包括水平裂缝、垂直裂缝、斜交裂缝等。
水平裂缝是指在地层中形成的水平走向的裂缝,通常是在地层受到压力作用下形成;垂直裂缝是指在地层中形成的垂直走向的裂缝,通常是地层受到拉张作用形成;斜交裂缝是指在地层中形成的斜向走向的裂缝,通常是地层同时受到拉张和压缩作用形成。
2. 裂缝特征大庆油田的储层岩性复杂,对井下压裂的精细裂缝形态要求较高。
根据实际井下资料分析,大庆油田的压裂裂缝呈现出以下特征:(1)裂缝分布广泛:在大庆油田的裂缝形态分析中发现,裂缝分布广泛,裂缝密度高。
这对于压裂技术来说具有挑战性,需要选择合适的压裂液和压裂工艺。
(2)裂缝长度短:大庆油田的裂缝长度较短,通常在数米到数十米之间。
这对于压裂工艺来说需要有针对性的设计,以保证裂缝的有效传导性和压裂效果。
(3)裂缝宽度不均:大庆油田的裂缝宽度不均,通常在井下压裂中存在部分裂缝宽度较大,部分裂缝宽度较小的情况。
这对于压裂液的选择和压裂工艺的设计提出了挑战。
1. 压裂液的选择针对大庆油田压裂裂缝的特征和形态,选择合适的压裂液对于压裂效果具有决定性作用。
大庆油田的压裂裂缝宽度不均,需要选择具有较好渗透性和压裂效果的压裂液,提高裂缝宽度的均匀性和稳定性。
2. 压裂工艺的优化针对大庆油田裂缝的形态和特征,需要对压裂工艺进行优化。
第43卷第4期新疆石油地质Vol.43,No.42022年8月XINJIANG PETROLEUM GEOLOGY Aug.2022文章编号:1001-3873(2022)04-0433-07DOI :10.7657/XJPG20220408胶结型天然裂缝对水力压裂裂缝延伸规律的影响程正华1,艾池1,张军1,严茂森1,陶飞宇1,白明涛2(1.东北石油大学石油工程学院,黑龙江大庆163318;2.中国石油大庆油田有限责任公司井下作业分公司,黑龙江大庆163318)摘要:为确定致密砂岩储集层中天然裂缝在水力压裂裂缝网络形成中的作用,采用渗流-应力-损伤耦合方法建立数值模型,并运用Monte-Carlo 模拟方法,在数值模型中生成裂隙网络模型,研究天然裂缝方向、天然裂缝强度、水平主应力差、压裂液注入速率以及压裂液黏度对水力压裂裂缝延伸规律的影响。
结果表明,天然裂缝与最大水平主应力夹角为30°~60°时,形成的水力压裂裂缝最为复杂。
天然裂缝强度增大不利于分支裂缝和转向裂缝的产生,低水平主应力差条件下,天然裂缝展布方向主导水力压裂裂缝的延伸;在高水平主应力差条件下,应力主导裂缝网络的延伸;当水平主应力差为3.0~4.5MPa 时,水力压裂裂缝复杂程度最高,延伸范围最大。
增大压裂液注入速率,会促进复杂水力压裂裂缝网络的形成;适当提高压裂液黏度,可以促进裂缝的扩展,但是当黏度过高时,裂缝仅在射孔周围有限范围内形成复杂裂缝网络。
关键词:致密砂岩;数值模型;天然裂缝;地应力;压裂液排量;压裂液黏度;水力压裂;裂缝网络中图分类号:TE357文献标识码:A©2018Xinjiang Petroleum Geology.Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0International License 收稿日期:2021-10-18修订日期:2022-01-05基金项目:国家自然科学基金(52004065)第一作者:程正华(1998-),男,湖北黄石人,硕士研究生,非常规储层水力压裂,(Tel )183****3762(E-mail )183***************通讯作者:艾池(1957-),男,吉林白城人,教授,博士,非常规储层水力压裂,(Tel )139****3212(E-mail )*****************Influences of Cemented Natural Fractures on Propagation of Hydraulic FracturesCHENG Zhenghua 1,AI Chi 1,ZHANG Jun 1,YAN Maosen 1,TAO Feiyu 1,BAI Mingtao 2(1.School of Petroleum Engineering,Northeast Petroleum University,Daqing,Heilongjiang 163318,China;2.Downhole Operation Company,Daqing Oilfield Company Limited,PetroChina,Daqing,Heilongjiang 163318,China )Abstract :In order to determine the role of natural fractures in the forming of hydraulic fracture network in tight sandstone reservoirs,a nu⁃merical model was established using the coupled hydraulic ⁃mechanical ⁃damage (HMD)model,and a fracture network model was generated in the numerical model by the Monte ⁃Carlo method.With these models,the influences of natural fracture orientation,natural fracture strength,horizontal principal stress difference,fracturing fluid injection rate and fracturing fluid viscosity on the propagation of hydraulic fractures were analyzed.The results show that when the angle between the natural fracture and the maximum horizontal principal stress di⁃rection ranges from 30°to 60°,the induced hydraulic fractures are the most complex.The increase in natural fracture strength is not condu⁃cive to the generation of branch and steering fractures.Under the condition of low horizontal principal stress difference,the orientation of natural fractures dominates the extension of hydraulic fractures.Under the condition of high horizontal principal stress difference,stress dominates the extension of hydraulic fractures.When the horizontal principal stress difference falls between 3.0and 4.5MPa,the hydraulic fractures exhibit the highest complexity and the largest extension.Increasing the injection rate of fracturing fluid can promote the formation of complex hydraulic fracture network.Appropriately increasing the viscosity of fracturing fluid can promote fracture propagation,but too high viscosity can only lead to complex fractures in limited areas around the perforations.Keywords :tight sandstone;numerical model;natural fracture;in ⁃situ stress;fracturing fluid displacement;fracturing fluid viscosity;hy⁃draulic fracturing;fracture network水力压裂是提高非常规油藏油气开发效果的关键和核心技术,水力压裂裂缝能够增加油气运移的通道,提高油气产量和采收率[1-4]。
天然裂缝影响下的复杂压裂裂缝网络模拟一、本文概述随着石油工业的发展,复杂压裂技术已成为提高油气采收率的重要手段。
然而,在实际压裂过程中,天然裂缝的存在往往会对裂缝扩展产生显著影响,使得裂缝网络的形成变得极为复杂。
因此,对天然裂缝影响下的复杂压裂裂缝网络进行模拟研究,对于优化压裂设计、提高油气采收率具有重要的理论和实践意义。
本文旨在通过数值模拟方法,深入研究天然裂缝对复杂压裂裂缝网络的影响。
我们将对天然裂缝的几何特征和分布规律进行详细分析,建立符合实际地质条件的天然裂缝模型。
在此基础上,我们将利用先进的数值计算方法,模拟复杂压裂过程中的裂缝扩展、交汇和融合等现象,揭示天然裂缝对裂缝网络形成的影响机理。
我们还将分析不同压裂参数下裂缝网络的演化规律,为优化压裂设计提供理论依据。
本文的研究内容将涉及地质建模、数值计算、数据分析等多个方面,综合运用了多种学科的知识和方法。
通过本文的研究,我们期望能够为复杂压裂技术的进一步发展和应用提供有力支持,为石油工业的可持续发展做出贡献。
二、天然裂缝对压裂裂缝网络的影响天然裂缝是地质构造中普遍存在的特征,它们对压裂裂缝网络的形成和扩展具有显著影响。
天然裂缝的存在,一方面可以作为压裂液流动的潜在通道,促进裂缝的扩展;另一方面,也可能成为压裂裂缝的屏障,限制裂缝的进一步延伸。
因此,在压裂模拟中,准确考虑天然裂缝的影响至关重要。
在压裂过程中,天然裂缝与压裂裂缝的交互作用会导致裂缝网络的复杂性增加。
当压裂裂缝遇到天然裂缝时,可能产生多种情况。
一种情况是压裂裂缝可能沿天然裂缝延伸,形成更长的裂缝,从而提高储层的连通性。
另一种情况是压裂裂缝在天然裂缝处发生转向,形成分支裂缝,增加裂缝网络的密度。
天然裂缝的开启程度和方位角也会对压裂裂缝的扩展产生影响。
为了准确模拟天然裂缝对压裂裂缝网络的影响,需要采用先进的数值模拟方法。
这些方法能够考虑天然裂缝的几何特征、力学性质和流体流动特性,从而更准确地预测压裂裂缝网络的形成和扩展。
非常规储层天然裂缝描述及压裂机理研究
文贤利;郭长永;孔明炜;丁克保;张羽鹏;蔡卓林
【期刊名称】《新疆石油天然气》
【年(卷),期】2022(18)3
【摘要】非常规裂缝性储层的水力压裂机理较复杂。
为深入认识裂缝发育分布特征,基于大量蒙特卡洛模拟算法,建立了二维天然裂缝表征模型。
在此模型的基础上,为明确非常规裂缝发育储层的水力压裂机理,首次应用粘聚单元法建立了非常规裂缝发育储层的水力压裂扩展模型,分析了天然裂缝分布对裂缝扩展形态的影响。
运用该模型进行研究,结果表明,多裂缝发育的储层天然裂缝连通性较好,可有效减少应力各向异性对裂缝扩展方向的影响。
裂缝组越少,形成的裂缝宽度越大,即在相同注入时间内,当储层发育1组裂缝时,易于形成宽短型裂缝,当储层发育多组裂缝时,易形成窄长型裂缝。
研究成果可为非常规裂缝性储层有效开发及进一步提高采收率提供理论基础及技术支撑。
【总页数】7页(P12-18)
【作者】文贤利;郭长永;孔明炜;丁克保;张羽鹏;蔡卓林
【作者单位】中国石油新疆油田分公司工程技术研究院;中国石油新疆油田分公司开发公司
【正文语种】中文
【中图分类】TE357
【相关文献】
1.裂缝性储层缝网压裂机理研究分析
2.储层天然裂缝与压裂裂缝关系分析
3.非常规天然气储层超临界CO2压裂技术基础研究进展
4.煤储层天然裂隙系统对水力压裂裂缝扩展形态的影响分析
5.非常规储层超临界CO_(2)压裂复杂裂缝扩展模型
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页岩气藏天然裂缝剪切破裂研究页岩气的资源量巨大、需求量极高特点使得它在全球能源中有着不可替代的地位,也是目前油气藏所开发的重点。
在页岩储层低孔超低渗透的物性情况下,需要通过水平钻井以及压裂改造来实现页岩气的有效开采。
在天然裂缝时闭合的前提下,根据裂缝交点处满足的裂缝相交准则进行力学分析,基于破裂机理相关理论,从不同裂缝相交角对临界剪切破坏的影响、不同水平应力差对临界剪切破坏的影响以及天然裂缝内聚力的影响三方面进行分析,为天然裂缝剪切破裂研究提供了手段。
标签:页岩气;天然裂缝;相交准则;剪切破裂0 引言根据资源量的初步估算和地质类比法分析,我国有着优质的地质条件孕育页岩气,与美国页岩气资源量不相上下[1]。
因此,作为一个石油对外依存度超过50%的国家,我国应该从美国页岩气革命成功的经验中获得启示,即重视页岩气工业的发展,建立一套成熟完整的开发体系。
页岩储层中天然裂缝的存在决定着压裂过程中能否形成缝网,准确了解天然裂缝相交水力裂缝的作用过程和机理是掌握裂缝缝网的形成机理的前提[2]。
研究分析水力和天然裂缝在相交开始时刻的破裂方式以及延伸方式的前提是水力裂缝前方有着一条天然裂缝是相交作用开始时刻的状态,随着时间推移水力裂缝不停伸展从而慢慢靠近天然裂缝,逐步伸展的水力裂缝在和天然裂缝产生相交作用前无任何转向[3]。
本文研究了不同裂缝相交角对临界剪切破坏的影响、不同水平应力差对临界剪切破坏的影响、天然裂缝内聚力对临界剪切破坏的影响三方面,为天然裂缝剪切破裂研究提供了手段。
1 破裂机理在裂缝出现剪切破裂的情况下,由于裂缝交点处压力较小,无法达到直接穿过天然裂缝的力学条件,因此,此类模型的前提是天然裂缝时闭合的,裂缝交点处的压力满足Warpinski裂缝相交准则。
通过线性摩擦理论可知,在天然裂缝面自身的力学强度无法干扰裂缝之间的滑动作用的情况下,天然裂缝就会产生剪切滑动[4],其临界滑动状态关系式为:式中,τ0—天然裂缝的内聚力,MPa;T—远场应力作用的天然裂缝上的剪切力分量,Mpa;Kf—摩擦系数。