收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

水平井水力压裂基础理论研究

徐严波  
【摘要】:水平井具有泄油面积大、单井产量高、穿透度大、储量动用程度高、避开障碍物和环境恶劣地带等优点,在石油工业的科研和实践中成了人们关注的焦点。由于世界上低渗透油田数量很多,资源相当丰富。但低渗透油藏的渗透率低、渗流阻力大、连通性差、有时水平井的单井产能也较低,满足不了经济开发的要求,为了提高单井的产量和最终的采收率,改善其开采的经济效益,所以要对水平井进行水力压裂,而且通常需要压开多条裂缝来增加油气渗流通道,提高水平井的单井产能。 但目前为止,对水平井水力压裂的理论研究还不够深入,有些领域的研究刚刚起步,有些领域的研究国内外还是一片空白,没有一套成熟的理论模型来指导水平井的水力压裂优化设计和现场施工,使得水平井水力压裂的成功率不高而且风险也比较大。本论文的研究力图解决水平井水力压裂过程中存在的部分难题,使水平井水力压裂理论得到一定程度的提高,从而更好的指导水平井水力压裂的优化设计,提高水平井水力压裂的效果和成功率。因此,本论文的研究对推动水平井水力压裂理论的发展和指导现场施工都具有很重要的指导意义和参考价值。 在前人研究的基础上,本论文对以下几个方面进行了研究: (1) 考虑压裂液与井筒壁摩擦生热和多条裂缝分流对压裂液温度的影响,利用热力学平衡原理,建立了水平井筒温度场数学模型,用“追赶法”对模型进行了求解。考虑摩擦生热影响后压裂液温度升高了,而且粘度越大压裂液的温度升高的越多。由于压裂液温度对压裂液化学性质影响很大,本论文的研究对于确定压裂液破胶时间和指导压裂液优化设计具有重要的意义。 (2) 根据弹性力学理论和断裂力学理论,建立了水平井井筒周围应力场分布的新模型以及裂缝起裂压力和起裂角的计算模型。最小水平主应力在裂缝起裂过程中起决定性作用,岩石温度降低减小了裂缝的起裂压力。本论文建立的裂缝起裂压力计算模型能够比较准确的预测裂缝起裂时地面施工泵压,对水平井水力压裂现场施工具有一定的指导意义。 (3) 从岩石力学、流体力学等基本理论出发,综合应用了连续性方程、质量守恒方程、能量守恒方程,引用了Geensma和Deklerk提出的单缝延伸时远场地应力与裂缝入口压力的关系式和裂缝的几何尺寸计算模型,建立了多条裂缝同时压裂的二维延伸模型,并用离散变量组合型法进行求解,为水平井多条裂缝同时延伸的模拟计算提供了理论依据。 (4) 根据渗流力学和势的迭加原理,综合考虑了裂缝条数、裂缝长度、缝间距、分布的对称性、裂缝方位角、导流能力对压裂水平井产能的影响,建立了考虑多条裂缝相互干扰的压裂水平井的产能计算的新模型,并给出了模型的解析解,为压后多条裂缝相互干扰的水平井产能计算提供了很好的解决方案,而且还得出了很多新的结论。 摘要 本论文的研究成果,使水平井水力压裂的基础理论更加完善,能够更好的指导水平 井水力压裂的优化设计和现场施工。 关扭词:水平井水力压裂温度场多裂缝裂缝起裂裂缝延伸产能预测


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前16条
1 张秦汶;赵金洲;李勇明;江有适;;一种压裂水平井不稳定晚期产能预测模型[J];科学技术与工程;2014年19期
2 陈浩;张超;徐程浩;王智林;李芳芳;尚云志;张苏杰;李旋;;基于支持向量机的致密油藏水平井体积压裂初期产能预测[J];中国海上油气;2022年01期
3 程林松,张健琦,李春兰;水平井井网整体开发产能研究[J];石油钻采工艺;2002年02期
4 朱维耀;王明;刘合;张玉广;王文军;;特低渗油层非达西渗流压裂水平井非定常渗流产能预测新方法[J];特种油气藏;2010年05期
5 赵立帅;;基于无线测压技术的合理配产及产能预测[J];江汉石油职工大学学报;2019年05期
6 阮光辉,肖义越;二次多项式逐步回归在油田压裂产能预测中的应用[J];地质科学;1981年01期
7 胥元刚;水力压裂的几个新进展[J];西安石油学院学报(自然科学版);1998年04期
8 陈凡;;对水平压裂井作业工艺的认识[J];中国石油和化工标准与质量;2012年16期
9 李伟超;吴晓东;安永生;韩国庆;徐玲珑;;压裂水平井半解析产能预测方法在低渗透油藏中的应用[J];钻采工艺;2009年03期
10 李弘博;韩凤蕊;于伟杰;;多段压裂水平井试井分析及应用研究[J];内蒙古石油化工;2011年20期
11 杨光;衣军;徐继昌;程鹏;;页岩储层水力压裂裂缝展布数值模拟研究[J];科技创新与应用;2013年04期
12 王继波;胥元刚;张蔚红;;水平井压裂机理研究进展[J];西部探矿工程;2010年02期
13 唐志强;李黔;;考虑裂缝诱导应力场的水平井裸眼完整性分析[J];科学技术与工程;2018年04期
14 蒋秀;张艳玲;王江云;屈定荣;;水力压裂过程中套管内流动冲蚀损伤规律研究[J];油气井测试;2018年01期
15 谷乾胜,柳涛,赵林;水力压裂裂缝延伸方向的新认识[J];内蒙古石油化工;2005年05期
16 刘健;练章华;林铁军;;水平井不同完井方式下产能预测方法研究[J];特种油气藏;2006年01期
中国重要会议论文全文数据库 前20条
1 刘闯;刘合;李向阳;吴恒安;;页岩气水平井水力压裂多缝间距优化研究[A];中国力学大会——2013论文摘要集[C];2013年
2 卢鑫;郭海敏;牛月;;基于机器学习聚类算法的水平井流型预测研究[A];首届全国矿产勘查大会论文集[C];2021年
3 尹宜勇;王通;王国强;曲从锋;刘欢;朱文佳;张伯伦;李浩;齐林山;;基于动力学缩比和有限元法的水平井套管动力响应求解方法研究[A];第十四届全国振动理论及应用学术会议(NVTA2021)摘要集[C];2021年
4 尹宜勇;王通;王国强;曲从锋;刘欢;朱文佳;张伯伦;李浩;齐林山;;基于动力学缩比和有限元法的水平井套管柱动力响应求解方法研究[A];第十四届全国振动理论及应用学术会议(NVTA2021)摘要集[C];2021年
5 周亚楼;范广娟;高昂;;水平井沉积相描述方法研究[A];第十六届全国古地理学及沉积学学术会议论文摘要集[C];2021年
6 黄黎刚;王大兴;高改;黄研;杨超;;鄂尔多斯盆地三维地震水平井导向技术[A];中国石油学会2021年物探技术研讨会论文集[C];2021年
7 李志刚;王涛;王遂正;;“一趟钻”技术在煤层气L型水平井的应用[A];第二十一届全国探矿工程(岩土钻掘工程)学术交流年会论文集[C];2021年
8 齐治虎;张童童;秦红涛;;沁水盆地过采空区煤层气水平井施工技术研究[A];第二十一届全国探矿工程(岩土钻掘工程)学术交流年会论文集[C];2021年
9 刘波;;储层预测深度对水平井设计的约束[A];第三届全国沉积学大会论文摘要汇编[C];2004年
10 李栓豹;谢岳;刘瑞果;全洪慧;屈勇;;基于水平井随钻测井工具“零长”的储层深度修正方法[A];《采油工程文集》2014年第二辑[C];2014年
11 段永刚;赵震峰;陈伟;王晓东;;压裂水平井多裂缝系统渗流及非均匀裂缝长度对产能影响[A];中国力学学会学术大会'2009论文摘要集[C];2009年
12 李军建;刘艳妮;张建娜;;罗1长8油藏水平井井网优化初步探讨[A];青年人才与石化产业创新发展——第七届宁夏青年科学家论坛论文集[C];2011年
13 吴雯;王猛;杨迪琨;陈默;任林彬;王雨佳;;页岩气水力压裂微弱电场监测软硬件研发[A];中国地球物理学会地球物理技术委员会第九届学术会议—全域地球物理探测与智能感知学术研讨会会议摘要集[C];2021年
14 王布川;武文宾;李耀谦;孙锐;;松软、低透煤层水力压裂增透技术探讨[A];煤层气勘探开发技术新进展——2018年全国煤层气学术研讨会论文集[C];2018年
15 王臻;杨立峰;王欣;刘哲;高睿;莫邵元;;基于非平面三维裂缝模型水力压裂数值模拟研究[A];第32届全国天然气学术年会(2020)论文集[C];2020年
16 王京平;储明熙;冯培超;马海春;钱家忠;;水力压裂裂隙中围压对渗透率影响研究[A];第十六届全国水动力学学术会议暨第三十二届全国水动力学研讨会论文集(上册)[C];2021年
17 王凯;钟传平;刘军;张迪;;煤矿井下控制水力压裂安全影响因素研究[A];2020年西南五省(市、区)煤炭学术年会(重庆部分)论文集[C];2020年
18 范彦阳;周东平;周俊杰;刘军;王凯;;煤矿井下水力压裂影响范围三维精准测定技术研究[A];2020年西南五省(市、区)煤炭学术年会(重庆部分)论文集[C];2020年
19 王涛;高岳;柳占立;庄茁;王永辉;杨立峰;;基于扩展有限元法的页岩层水力压裂数值模拟研究[A];中国力学大会-2015论文摘要集[C];2015年
20 沈泳星;Rangarajan Ramsharan;Chiaramonte Maurizio M.;Lew Adrian J.;;万能网格法及其在水力压裂计算模拟中的应用[A];中国力学大会-2015论文摘要集[C];2015年
中国博士学位论文全文数据库 前20条
1 徐严波;水平井水力压裂基础理论研究[D];西南石油学院;2004年
2 刘庆岭;水力喷射径向水平井控制压裂机理与参数优化研究[D];中国石油大学(北京);2019年
3 刘文涛;复杂断块油藏水平井优化方法研究[D];成都理工大学;2009年
4 富向;“点”式定向水力压裂机理及工程应用[D];东北大学;2013年
5 刘闯;水平井水力压裂数值模拟与施工参数优化研究[D];中国科学技术大学;2017年
6 彭淑君;基于虚内键(VIB)的复杂储层水力压裂数值模拟方法[D];上海交通大学;2018年
7 种照辉;水力压裂诱导含天然缺陷页岩裂隙扩展机制及应用研究[D];中国矿业大学;2018年
8 汪道兵;水力压裂裂缝暂堵转向机理与转向规律研究[D];中国石油大学(北京);2017年
9 张树翠;页岩气储层水力压裂裂纹扩展规律研究[D];辽宁工程技术大学;2017年
10 田伟;页岩储层水力压裂复杂裂缝网络数值模拟[D];中国科学技术大学;2018年
11 吴拥政;回采工作面双巷布置留巷定向水力压裂卸压机理研究及应用[D];煤炭科学研究总院;2018年
12 单娴;压裂水平井数值模拟理论与方法研究[D];中国石油大学(华东);2012年
13 李贤忠;高压脉动水力压裂增透机理与技术[D];中国矿业大学;2013年
14 陆沛青;径向井—脉动水力压裂对煤层应力扰动效果的影响规律研究[D];中国石油大学(北京);2016年
15 汤琦;水平井水力压裂技术研究[D];中国地质大学(北京);2012年
16 李克智;大牛地低渗气田水平井排水采气工艺技术研究[D];西南石油大学;2013年
17 郭金海;基于低渗透特性油井效能提升的灰建模研究[D];武汉理工大学;2016年
18 任建华;煤层气井产能预测及提高产能方法研究[D];中国石油大学(华东);2014年
19 温杰文;气体钻水平井关键技术研究[D];西南石油大学;2014年
20 丁一萍;分段压裂水平井产能与底水油藏水平井流入动态研究[D];中国地质大学(北京);2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前20条
1 曾凡辉;水平井压裂模拟模型及软件研制[D];西南石油大学;2006年
2 张亦弛;致密砂岩油藏水平井水力压裂产能预测[D];中国石油大学(北京);2019年
3 张云;压裂水平气井产能及影响因素研究[D];西南石油大学;2014年
4 敖西川;多层水力压裂裂缝延伸数学模型研究与应用[D];西南石油学院;2004年
5 朱静;非均质储层长水平井泡沫油冷采产能预测[D];中国石油大学(北京);2020年
6 郑海军;多段压裂水平井压力计算及分析方法[D];中国科学技术大学;2015年
7 项春生;注水作用下裂缝延伸轨迹研究[D];大庆石油学院;2008年
8 赵二猛;体积压裂水平井试井分析及产能预测研究[D];东北石油大学;2017年
9 雷扬;水平井体积压裂工程改造效果评价方法研究[D];东北石油大学;2019年
10 魏征;水平井脉冲内磨钻头设计研究[D];中国石油大学(北京);2018年
11 贾英剑;车排子油田车210井区水平井体积压裂优化设计研究[D];中国石油大学(北京);2018年
12 白兴;致密油藏复杂裂缝网络水平井产能分析[D];中国石油大学(北京);2017年
13 陈涛;盐矿水平井老腔形态探测与模拟实验研究[D];重庆大学;2018年
14 董建辉;苏53区块水平井优化设计技术研究与应用[D];东北石油大学;2015年
15 张振鹏;阶梯水平井轨道优化设计研究[D];东北石油大学;2012年
16 张勇;水平井注水工艺技术研究与应用[D];东北石油大学;2012年
17 郭海洋;非常规致密油藏水平井分段压裂产能研究[D];西安石油大学;2017年
18 罗国;H水平井区注水开发调整措施研究[D];中国石油大学(北京);2019年
19 邓中强;煤层气水平井导向快速监测技术研究与应用[D];西南石油大学;2017年
20 秦飞;宝浪油田宝北低渗储层水平井剩余油开发技术研究[D];中国地质大学;2011年
中国重要报纸全文数据库 前20条
1 记者 黄智明 特约记者 王立东;西部钻探保形取芯助玛湖高效开发[N];中国石油报;2021年
2 记者 雷凤颖 通讯员 隋泠泉 郭津瑞;新技术助水平井增油超千吨[N];中国石油报;2021年
3 记者 宋鹏 通讯员 郭长永 张海燕;准噶尔盆地最大规模水平井完成集团压裂[N];中国石油报;2021年
4 记者 杨文礼 通讯员 田军文;中国石油首个水平井示范区产量破百亿方[N];中国石油报;2019年
5 记者 齐永茂;川庆钻探快打水平井长庆区块扬威[N];中国石油报;2018年
6 记者 师啸 通讯员 杨占文 王树军;吐哈首口超大型水平井工厂化体积压裂完成[N];中国石油报;2019年
7 本报记者 苏华 通讯员 王成凯 李剑波;水平井地下穿起“羊肉串”[N];中国石油报;2018年
8 特约记者 董晓燕 通讯员 杨峙;拓展提速思路 夯实增效基础[N];中国石油报;2017年
9 记者 张峰 通讯员 赵国玺;国内陆上致密油最长水平井喜获高产[N];中国石油报;2017年
10 本报记者 马献珍 通讯员 时勇;“花样水平井”提高增效含金量[N];中国石化报;2017年
11 记者 郑水平 通讯员 刘江玲;实现两项创新 填补一项空白[N];中国石油报;2017年
12 记者 宋鹏 通讯员 罗兆 李映艳;吉木萨尔致密油水平井日产创新高[N];中国石油报;2017年
13 特约记者 董晓燕 通讯员 刘波 姜延龄;川庆钻探:油井水平井水平段自主取芯[N];中国石油报;2017年
14 记者 刘军;辽河油田治愈156口“患病”水平井[N];中国石油报;2015年
15 本报记者 杨碧泓 通讯员 杨昕;水平井进水了,怎么办?[N];中国石油报;2015年
16 本报记者 顾虹 张晗 魏枫;水平井如何锻造出高水平[N];中国石油报;2013年
17 本报记者 张晗;水平井:挺直了,别“躺”下[N];中国石油报;2013年
18 记者 刘军;用市场之“手”医治低效水平井[N];中国石油报;2014年
19 记者 薛梅 张舒雅;1701口水平井打出高水平[N];中国石油报;2013年
20 特约记者 李伟 通讯员 胡延城 何辉 李星;国内陆上首口超长水平井诞生[N];中国石油报;2013年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978