注水作用下裂缝延伸轨迹研究

论文摘要

尽管目前全三维、拟三维裂缝扩展模型发展较为全面,但多注重施工压力、压裂液粘度、支撑剂力学性能等对裂缝延伸轨迹的研究。本文通过对面积注水开发油田进行研究,建立了五点法井网水力压裂裂缝延伸控制模型,采用应力叠加的方法求解注水后的地应力场,在此应力场下用不连续位移法进行裂缝扩展计算,并编制了计算程序。利用该模型对注水井在不同注水量下裂缝延伸的影响规律进行了研究,从而可以通过调节注水井注水量的途径来控制水力压裂裂缝延伸长度和裂缝端点偏离初始启裂方向的距离,以达到提高水力压裂效果,使裂缝有效穿透剩余油区的目的。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 创新点摘要
• 第一章 前言
• 1.1 问题的提出
• 1.2 研究现状
• 1.3 论文的研究内容
• 1.4 研究的意义
• 第二章 五点法井网力学模型
• 2.1 五点法井网力学模型建立
• 2.2 模型力学边界条件分析
• 2.2.1 垂向地应力的确定方法
• 2.2.2 水平方向的外边界应力
• 2.3 模型内的有效应力计算
• 2.3.1 岩石力学的符号习惯
• 2.3.2 多孔介质有效应力理论
• 2.3.3 土壤的有效应力
• 2.3.4 岩石的多孔介质有效应力
• 2.3.5 有效应力原理的分量表达式
• 第三章 五点法井网渗流场计算
• 3.1 压力场计算模型概况
• 3.2 多井干扰理论
• 3.2.1 多井干扰现象的物理过程
• 3.2.2 势的概念
• 3.2.3 平面上一点的势
• 3.2.4 势的叠加原则
• 3.3 计算实例
• 第四章 压裂裂缝扩展计算
• 4.1 裂缝张开形式的分类
• 4.2 二维压裂模型
• 4.2.1 压裂模型的基本内容
• 4.2.2 现有的二维压裂模型
• 4.2.3 假设条件比较
• 4.2.4 二维压裂模型的选择原则
• 4.2.5 裂纹扩展过程中裂缝内压力分布的计算
• 4.3 裂缝延伸算法研究
• 4.3.1 裂缝延伸准则
• 4.3.2 裂缝延伸过程中动态应力场计算
• 4.4 裂缝扩展计算步骤
• 第五章 注水量对裂缝延伸轨迹的影响规律及实例
• 5.1 整体注水量对裂缝延伸轨迹影响规律
• 5.2 单侧量对裂缝延伸轨迹影响规律
• 5.3 单一水井注入量对裂缝延伸轨迹影响规律
• 5.4 工程实际算例
• 结论
• 参考文献
• 发表文章目录
• 致谢
• 详细摘要