低滲透油氣藏水力壓裂數(shù)值模擬技術(shù)

目錄
第1章 緒論 1
1.1 非常規(guī)低滲透油氣藏勘探開發(fā)現(xiàn)狀與難題 1
1.2 水力壓裂數(shù)值模擬發(fā)展歷史及研究現(xiàn)狀 3
1.2.1 水力壓裂技術(shù)及水力裂縫擴展模型 3
1.2.2 多水力裂縫擴展模擬方法 9
1.2.3 促進多水力裂縫均勻擴展的相關(guān)研究 13
主要參考文獻 15
第2章 非常規(guī)低滲透油氣藏水力壓裂起裂分析 19
2.1 破裂壓力計算模型 19
2.1.1 應(yīng)力場計算模型 19
2.1.2 壓裂單簇破裂壓力計算分析 26
2.1.3 多簇壓裂破裂壓力修正 33
2.2 破裂壓力計算分析 36
主要參考文獻 38
第3章 非常規(guī)低滲透油氣藏水力裂縫擴展模型 39
3.1 模型假設(shè)條件 39
3.2 流固耦合方程組 41
3.2.1 基于位移不連續(xù)法的彈性變形方程 41
3.2.2 基于有限體積法的流體潤滑方程 51
3.2.3 流固耦合方程組求解 53
3.3 裂縫擴展準則 55
3.3.1 裂縫尖端多尺度漸近關(guān)系 55
3.3.2 基于隱式水平集方法的裂縫前沿跟蹤 57
3.4 裂縫內(nèi)固體顆粒運移 61
3.5 井筒、射孔孔眼條件 64
3.5.1 壓力平衡及質(zhì)量守恒條件 64
3.5.2 孔眼磨蝕現(xiàn)象 66
3.6 數(shù)值模型求解方法 68
3.7 模型精度驗證 71
3.7.1 二維平面應(yīng)變水力裂縫擴展 71
3.7.2 三維幣狀水力裂縫 73
主要參考文獻 74
第4章 天然裂縫發(fā)育條件下的壓裂數(shù)值模擬 76
4.1 引言 76
4.2 儲層離散裂縫網(wǎng)絡(luò)模型 76
4.2.1 裂縫識別 76
4.2.2 裂縫表征參數(shù) 77
4.2.3 離散裂縫網(wǎng)絡(luò)生成 81
4.3 水力裂縫與天然裂縫相交作用 85
4.4 壓裂數(shù)值模擬實例 90
主要參考文獻 94
第5章 多水力裂縫擴展有利條件分析 95
5.1 引言 95
5.2 多裂縫擴展研究模型 96
5.3 各參數(shù)對多裂縫擴展的影響分析 99
5.3.1 無因次斷裂韌性的影響分析 99
5.3.2 無因次幾何參數(shù)的影響分析 100
5.3.3 無因次地應(yīng)力的影響分析 102
5.4 物理機理和工程意義討論 104
5.5 本章小結(jié) 105
主要參考文獻 106
第6章 水平井分段多簇壓裂工藝優(yōu)化研究 107
6.1 引言 107
6.2 射孔限流法對多裂縫擴展的影響 107
6.2.1 射孔參數(shù)研究及優(yōu)化 107
6.2.2 孔眼磨蝕現(xiàn)象的影響 113
6.3 優(yōu)化裂縫布置對多裂縫擴展的影響 119
6.4 暫堵劑顆粒對多裂縫擴展的影響 122
6.5 本章小結(jié) 129
主要參考文獻 129
第7章 井工廠模式水力壓裂數(shù)值模擬分析 131
7.1 引言 131
7.2 多井壓裂裂縫擴展研究模型 132
7.2.1 研究模型及算例設(shè)置 132
7.2.2 基礎(chǔ)算例 135
7.3 裂縫間距對多井壓裂條件下多裂縫擴展的影響 136
7.4 井距對多井壓裂條件下多裂縫擴展的影響 138
7.5 壓裂方式對多井壓裂條件下多裂縫擴展的影響 140
7.6 工程意義討論 141
7.7 本章小結(jié) 142
主要參考文獻 142