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頁巖儲層四維地應力及加密井壓裂理論

頁巖儲層四維地應力及加密井壓裂理論

定 價:¥198.00

作 者: 朱海燕,唐煊赫,李揚
出版社: 科學出版社
叢編項:
標 簽: 暫缺

ISBN: 9787030696083 出版時間: 2022-09-01 包裝: 平脊精裝
開本: 16開 頁數(shù): 229 字數(shù):  

內(nèi)容簡介

  我國涪陵頁巖氣田初始井距約600m,蜀南地區(qū)井距400~500m。涪陵、長寧、威遠等主要頁巖氣田近幾年的生產(chǎn)發(fā)現(xiàn),頁巖氣井投產(chǎn)前三年產(chǎn)量下降50%以上。為了緩解頁巖氣田產(chǎn)能衰減、充分挖掘儲層未動用產(chǎn)能,需要在初期開發(fā)井網(wǎng)基礎上,部署加密井或老井重復壓裂,以提高資源動用率。頁巖氣開采過程中,儲層壓力快速下降,老井周圍儲層存在超過40MPa的壓降漏斗,擾動壓降區(qū)的原地應力、儲層原三維地應力隨時間不斷變化(即四維地應力),誘使加密井壓裂干擾老井。儲層四維地應力演化及加密井復雜裂縫擴展的準確預測是頁巖氣加密井壓裂優(yōu)化設計的關鍵。本書介紹了作者多年來在頁巖氣藏四維動態(tài)地應力演化及加密井復雜裂縫擴展方面的研究成果,主要內(nèi)容包括:復雜裂縫相交與分岔擴展模型及其數(shù)值實現(xiàn);頁巖氣老井壓裂復雜裂縫交錯擴展機理;頁巖氣加密井儲層四維動態(tài)地應力模擬方法;長期開采過程中頁巖氣儲層四維地應力演化機理;頁巖氣藏加密井復雜裂縫擴展機理及參數(shù)優(yōu)化。

作者簡介

暫缺《頁巖儲層四維地應力及加密井壓裂理論》作者簡介

圖書目錄

目錄 

前言
第1章 緒論 1
1.1 研究背景及意義 1
1.2 滲流-應力耦合動態(tài)演化研究現(xiàn)狀 2
1.2.1 滲流-應力耦合動態(tài)演化 2
1.2.2 非常規(guī)儲層開采動態(tài)建模方法 5
1.3 裂縫性儲層復雜裂縫擴展研究現(xiàn)狀 7
1.3.1 常規(guī)水力裂縫擴展模型 7
1.3.2 復雜水力裂縫擴展模型 9
1.4 加密井壓裂復雜裂縫擴展研究現(xiàn)狀 18
1.4.1 油氣藏滲流-地質(zhì)力學耦合的復雜裂縫擴展模型研究 18
1.4.2 頁巖氣加密井壓裂裂縫擴展規(guī)律研究 19
1.5 頁巖氣藏地應力演化及復雜裂縫擴展發(fā)展方向展望 20
1.6 本書主要內(nèi)容 22
第2章 復雜裂縫相交與分岔擴展模型及其數(shù)值實現(xiàn) 24
2.1 頁巖多裂縫交錯擴展的FEM-DFN數(shù)值模擬方法 24
2.2 復雜裂縫相交與分岔擴展的FEM-DFN模型 27
2.2.1 巖石介質(zhì)離散與裂縫單元嵌入 28
2.2.2 水力裂縫單元擴展模型 28
2.2.3 巖石基質(zhì)單元變形 33
2.2.4 FEM-DFN控制方程及其數(shù)值實現(xiàn) 34
2.2.5 顯式求解算法 36
2.3 復雜裂縫擴展的FEM-DFN模型測試與驗證 38
2.3.1 解析模型驗證 38
2.3.2 室內(nèi)水力壓裂實驗結(jié)果對比驗證 41
2.4 小結(jié) 48
第3章 頁巖氣老井壓裂復雜裂縫交錯擴展機理 49
3.1 涪陵頁巖氣儲層天然裂縫參數(shù)分析 49
3.1.1 天然裂縫產(chǎn)狀分析 49
3.1.2 裂縫形狀尺寸優(yōu)選 51
3.2 天然裂縫對老井壓裂裂縫擴展的影響機理 53
3.2.1 基準算例數(shù)值模型 53
3.2.2 天然裂縫與水力裂縫互作用機理 55
3.2.3 不同地質(zhì)力學及工程因素的影響機理 57
3.3 頁巖氣老井壓裂復雜裂縫的擴展機理 64
3.3.1 現(xiàn)場壓裂設計及施工基本概況 64
3.3.2 基準算例數(shù)值模型 65
3.3.3 單簇裂縫擴展影響因素分析及優(yōu)化 70
3.3.4 多簇裂縫擴展影響因素分析及優(yōu)化 75
3.4 小結(jié) 78
第4章 頁巖氣加密井儲層四維動態(tài)地應力模擬方法 80
4.1 基于滲流-應力耦合的動態(tài)地應力模型 80
4.1.1 有限差分滲流模型 80
4.1.2 有限元地質(zhì)力學模型 88
4.1.3 滲流-應力耦合求解 91
4.2 多場耦合四維動態(tài)地應力建模方法 94
4.3 天然/水力裂縫離散網(wǎng)絡 98
4.3.1 天然裂縫識別 98
4.3.2 DFN建?!?9
4.3.3 裂縫等效滲透率映射 101
4.4 基于真實儲層特性的地質(zhì)力學建模方法 101
4.4.1 有限元地質(zhì)力學建模流程 102
4.4.2 地質(zhì)力學幾何與網(wǎng)格模型 103
4.4.3 地質(zhì)力學屬性模型 105
4.4.4 非均質(zhì)性和各向異性表征 106
4.4.5 滲流-應力耦合與程序?qū)崿F(xiàn) 107
4.5 小結(jié) 111
第5章 長期開采過程中頁巖氣儲層四維地應力演化機理 112
5.1 涪陵頁巖氣S1-3H加密井平臺四維地應力演化規(guī)律 112
5.1.1 S1-3H加密井儲層概況及地質(zhì)模型 112
5.1.2 復雜裂縫DFN模型 121
5.1.3 S1-3H平臺四維動態(tài)地應力建模 123
5.1.4 地應力演化結(jié)果驗證 130
5.1.5 四維動態(tài)地應力演化機理 132
5.2 涪陵頁巖氣FL2平臺四維地應力演化機理 141
5.2.1 FL2平臺儲層概況 141
5.2.2 FL2平臺四維動態(tài)地應力建?!?45
5.2.3 模型驗證 148
5.2.4 結(jié)果與討論 149
5.3 四維動態(tài)地應力在山西沁水盆地壽陽煤層氣排采中的應用 155
5.3.1 南燕竹A2區(qū)塊儲層及布井概況 155
5.3.2 A2區(qū)塊四維動態(tài)地應力建?!?57
5.3.3 15#煤層滲透率應力敏感性測試實驗 162
5.3.4 動態(tài)地質(zhì)力學演化機理 165
5.4 四維動態(tài)地應力在陜西鄂爾多斯盆地致密油注采中的應用 172
5.4.1 模型建立與驗證 172
5.4.2 長期注采過程中的動態(tài)地質(zhì)力學演化規(guī)律 179
5.4.3 現(xiàn)場應用與評價 184
5.5 小結(jié) 188
第6章 頁巖氣藏加密井復雜裂縫擴展機理及參數(shù)優(yōu)化 189
6.1 基于四維地應力演化的加密井復雜裂縫擴展模型 189
6.1.1 基于四維地應力演化的加密井復雜裂縫擴展模擬方法 189
6.1.2 加密井復雜裂縫擴展理論 190
6.1.3 加密井水力壓裂裂縫復雜擴展數(shù)值模擬 195
6.1.4 加密井水力壓裂復雜裂縫擴展模擬的驗證 196
6.2 加密井壓裂復雜裂縫擴展機理 196
6.2.1 加密井壓裂復雜裂縫擴展形態(tài) 196
6.2.2 地質(zhì)力學參數(shù)對加密井復雜裂縫形態(tài)的影響 198
6.2.3 加密井壓裂裂縫擴展的“微地震屏障效應” 200
6.3 頁巖氣藏加密井壓裂施工參數(shù)優(yōu)化 203
6.3.1 射孔簇間距優(yōu)化 203
6.3.2 每簇壓裂施工液量優(yōu)化 206
6.3.3 施工工藝組合優(yōu)化 208
6.4 頁巖氣藏加密井壓裂時機優(yōu)化 210
6.4.1 頁巖加密井壓裂時機優(yōu)化模擬方法 210
6.4.2 不同時機加密井復雜裂縫形態(tài) 211
6.4.3 不同壓裂時機加密井壓后產(chǎn)能對比 213
6.5 小結(jié) 215
第7章 結(jié)論 216
參考文獻 218

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