›› 2015, Vol. 36 ›› Issue (12): 3639-3648.doi: 10.16285/j.rsm.2015.12.038
• 数值分析 • 上一篇
潘林华1, 2, 3,程礼军1, 2, 3,张 烨1, 2, 3,张士诚4,王 飞1, 2, 3
PAN Lin-hua1, 2, 3, CHENG Li-jun1, 2, 3, ZHANG Ye1, 2, 3, ZHANG Shi-cheng4, WANG Fei1, 2, 3
摘要: 页岩储层孔隙度和渗透率极低,天然裂缝和水平层理发育,常规压裂增产措施无法满足页岩气的开发要求,水平井多段分簇压裂是页岩气开发的关键技术之一,该技术能够大幅度提升压裂改造的体积、产气量和最终采收率。为确定页岩储层水平井多段分簇射孔压裂的起裂点和起裂压力,采用有限元方法建立了水平井套管完井(考虑水泥环和套管的存在)多段分簇射孔的全三维起裂模型。数值模型的起裂压力与室内试验结果吻合较好,证明了数值模型的准确性和可靠性。利用数值模型研究了页岩水平井多段分簇射孔压裂的起裂点和起裂压力的影响因素,研究发现:射孔孔眼附近无天然裂缝或水平层理影响,起裂点发生在射孔簇孔眼的根部;射孔簇间距越小,中间射孔簇的干扰越大,可能造成中间的射孔簇无法起裂;射孔密度和孔眼长度增大,起裂压力降低;天然裂缝的存在,在某些情况能够降低起裂压力且改变起裂位置,主要与天然裂缝的分布方位及水平主应力差有关;水平层理可能会降低起裂压力,但与垂向主应力与水平最小主应力的差值有关。获得的起裂压力变化规律,可作为进一步研究水平井多段分簇射孔条件下的裂缝扩展规律的基础,可以为压裂设计和施工的射孔参数确定及优化给出具体建议。
中图分类号:
[1] | 修乃岭, 严玉忠, 胥云, 王欣, 管保山, 王臻, 梁天成, 付海峰, 田国荣, 蒙传幼, . 基于非达西流动的自支撑剪切裂缝导流 能力实验研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(S1): 135-142. |
[2] | 孙峰, 薛世峰, 逄铭玉, 唐梅荣, 张翔, 李川, . 基于连续损伤的水平井射孔-近井筒三维破裂模拟[J]. 岩土力学, 2019, 40(8): 3255-3261. |
[3] | 曹洪, 胡瑶, 骆冠勇. 滤管两端均不在含水层层面的承压不 完整井近似计算方法研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(7): 2774-2780. |
[4] | 张钰彬, 黄丹. 页岩水力压裂过程的态型近场动力学模拟研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(7): 2873-2881. |
[5] | 王翔南, 李全明, 于玉贞, 喻葭临, 吕禾, . 基于扩展有限元法对土体滑坡破坏过程的模拟[J]. 岩土力学, 2019, 40(6): 2435-2442. |
[6] | 纪国法, 李奎东, 张公社, 李少明, 张 蕾, 刘 炜, . 页岩I型断裂韧性的分形计算方法与应用[J]. 岩土力学, 2019, 40(5): 1925-1931. |
[7] | 朱赛楠, 殷跃平, 李 滨, . 二叠系炭质页岩软弱夹层剪切蠕变特性研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(4): 1377-1386. |
[8] | 郑安兴, 罗先启, 陈振华, . 基于扩展有限元法的岩体水力劈裂耦合模型[J]. 岩土力学, 2019, 40(2): 799-808. |
[9] | 王冬勇, 陈曦, 于玉贞, 吕彦楠, . 基于二阶锥规划有限元增量加载法的条形浅基础极限承载力分析[J]. 岩土力学, 2019, 40(12): 4890-4896. |
[10] | 董卓, 唐世斌, . 基于最大周向应变断裂准则 定向射孔水力裂缝扩展研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(11): 4543-4553. |
[11] | 申海萌, 李 琦, 李霞颖, 马建力, . 川南龙马溪组页岩不同应力条件下脆性破坏特征室内实验与数值模拟研究[J]. 岩土力学, 2018, 39(S2): 254-262. |
[12] | 赵子江,刘大安,崔振东,唐铁吾,韩伟歌,. 半圆盘三点弯曲法测定页岩断裂韧度(KIC) 的实验研究[J]. , 2018, 39(S1): 258-266. |
[13] | 梁天成,刘云志,付海峰,严玉忠,修乃岭,王 臻. 多级循环泵注水力压裂模拟实验研究[J]. , 2018, 39(S1): 355-361. |
[14] | 王志荣,贺 平,郭志伟,王永春. 考虑裂缝特性指标的煤层气“垂直井”起裂压力计算方法[J]. , 2018, 39(S1): 369-377. |
[15] | 唐建新,腾俊洋,张 闯,刘 姝, . 层状含水页岩蠕变特性试验研究[J]. , 2018, 39(S1): 33-41. |
|