重复压裂新裂缝形态描述

论文摘要

水力压裂技术是低产井进一步提高产能和采收率的一种重要手段,但经过水力压裂后的油气井,在生产过程中由于种种原因可能导致水力裂缝失效,因此要对其进行重复压裂,这就成为增加其产量、确保油田稳产、提高经济效益的关键手段。在重复压裂过程中由于地层应力发生变化而形成的新裂缝能够打开新的油气流通道,更大程度地提高了油层的有效范围和导流能力,因此对重复压裂中形成的新裂缝的分析是关系到重复压裂效果的重要环节。本文通过对重复压裂过程中各诱导应力场的系统分析,得到了井底附近的应力场分布的简单数学模型,并在此基础上对新裂缝的重定向、造新裂缝的机理、重复压裂的最佳时机、新裂缝延伸规律和缝长特征等问题做了进一步的探讨。为低产能井的增产和后期开发提供了有力的理论依据。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 创新点摘要
• 前言
• 第一章 重复压裂井原地应力场
• 1.1 原地应力场
• 1.1.1 重力应力
• 1.1.2 构造应力
• 1.1.3 热应力
• 1.2 地应力主应力值估算
• 第二章 初次人工裂缝诱导应力场
• 2.1 理论假设
• 2.2 数学-力学模型
• 2.3 模型求解
• 2.4 实例结果
• 第三章 地层孔隙压力诱导应力场
• 3.1 应力-应变模型
• 3.2 注采生产诱导应力
• 3.3 实例分析
• 第四章 地层温度变化诱导应力场
• 4.1 无裂缝注水井附近温度场的变化
• 4.1.1 理论假设
• 4.1.2 平面应变状态下的温度应力场
• 4.1.3 井孔附近储层的温度应力场
• 4.1.4 无裂缝注水井注入过程中的温度场
• 4.2 有裂缝注水井附近温度场的变化引起的应力场
• 4.2.1 注水井及裂缝的附近的温度变化区域
• 4.2.2 椭圆区域内的热应力
• 4.3 温度变化诱导应力
• 第五章 重复压裂新裂缝的起裂和延伸
• 5.1 总应力场分析
• 5.1.1 基本假设
• 5.1.2 受力分析
• 5.1.3 应力场的简化
• 5.2 重复压裂造新缝的力学条件
• 5.3 重复压裂的最佳时机
• 5.4 重复压裂转向和延伸
• 5.4.1 裂缝最大拉应力准则
• 5.4.2 几种简单的情况
• 5.4.3 复合型的能量准则
• 5.4.4 重复压裂新裂缝的延伸
• 5.5 水力压裂裂缝扩展分析
• 5.6 转向新裂缝延伸数值模拟
• 5.7 实例分析
• 结论
• 参考文献
• 发表文章目录
• 致谢
• 详细摘要