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渤南5区低渗透油田应力场特征及影响因素研究

王江  
【摘要】:渤南低渗透油田位于渤南油田东南部,经过多年开发,油藏平面、层间矛盾突显,严重影响后期开发。为了进一步挖潜,需要对油层压裂改造和井网调整。开展油田应力场分布特征及变化规律研究,对于指导油井压裂改造与井网部署调整具有重要意义。本文通过对渤南5区低渗透油田应力场特征及影响因素研究,取得了以下成果及认识。利用Maurice A.Biot所创立的线性孔隙弹性理论作为数值模拟的理论框架,建立了渤南5区应力场地质模型和数学模型,编制了应力场模拟的辅助分析FISH文档。模拟了渤南5区Y5-21井区和Y65-1井区应力场分布特征,在Y5-21井区,随着注采强度的减弱,动态生产对地应力的扰动效应也相应减弱。在发生转注以后,转注井周围地应力影响效应发生反转,其影响范围主要局限于转注井周围井距大小范围内。而hσ大小分布与砂泥岩界限有较强的相关性,泥岩层内的hσ值变化很小。在Y65-1井区,注采强度越大,hσ值变化范围越大,hσ偏转量也最大。在注水井关井阶段,hσ绝对值相对于初始绝对值减小。整体上Y65-1井组区在开发过程中水平方向上最小主应力hσ偏转量较小。研究了模型静态参数对地应力影响,杨氏模量对水平方向上主应力的方向偏转会产生较微小的影响,岩石泊松比对水平方向上应力方向偏转量几乎不存在影响。而Biot系数对水平方向上最大、最小主应力值和方向偏转量的影响较其它模型参数大。研究了生产动态因素对地应力的影响,对于单井采注,随着采油井井底流压的降低(开采产量的加大),不同模型相同位置上的hσ绝对值呈减小趋势,不同模型相同位置上hσ偏转量呈增大趋势;当注水井注水压力的提高或注水量的增加时,水平方向的主应力绝对值随之增加。而多井注采将导致模型某些区域hσ偏转量增大。探讨了井网分布形式对地应力的影响,对五点法井网,仅在注采强度变化的情况下,整个地应力的扰动强度与注采强度呈现正相关。相同生产条件下,五点法井网注采时,hσ最大偏转量小于与一注两采同等压差条件下hσ的变化量;这说明hσ的偏转并不是采油井、注水井影响效果的简单叠加。


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