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重复压裂力学机理研究

田旺生  
【摘要】: 目前,我国多数主力油气田已进入中、高含水期的开发阶段,高产稳产的难度越来越大。重复压裂新裂缝可以在油气层中打开新的油气流通道,更大范围地沟通老裂缝未动用的油气层,增加油气产量,进一步改善油气藏开发效果,对于老油气田综合治理、稳产增产具有非常重要的意义。本文主要研究内容如下: 1、重复压裂裂缝启裂和延伸方向取决于地应力状态,因此本文首先分析了重复压裂前储层地应力分布,着重讨论了初次人工裂缝和采注导致的孔隙压力变化对裂缝附近地应力的影响。 2、应用弹性力学、岩石力学理论,建立了初次人工裂缝诱导应力计算模型,并通过算例进行验证分析。 3、根据流固耦合渗流理论的基本思想,建立了单相饱和流体与储层骨架变形耦合作用的理论模型,并给出了相应的Galerkin有限元公式,通过有限元数值模拟,得到了孔隙压力对裂缝附近应力场的影响规律。 4、在应力场分布的研究基础上,以FEPG有限元程序生成系统为平台,开发了重复压裂流固耦合数值模拟软件,模拟得到新裂缝启裂方向和延伸轨迹,为油田的重复压裂增产措施提供了理论依据。


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