低滲透儲(chǔ)層水力壓裂三維裂縫動(dòng)態(tài)擴(kuò)展數(shù)值模擬

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1、第31卷
第1期石油學(xué)報(bào)Vol.31No.1

2010年1月ACTAPETROLEISINICAJan.2010文章編號(hào):0253
2697(2010)01
0119
05低滲透儲(chǔ)層水力壓裂三維裂縫動(dòng)態(tài)擴(kuò)展數(shù)值模擬12131朱
君
葉
鵬
王素玲
肖丹鳳
王
慧(1
大慶石油學(xué)院機(jī)械科學(xué)與工程學(xué)院
黑龍江大慶
163318;
2
大慶油田有限責(zé)任公司第四采油廠
黑龍江大慶
163368;3
大慶油田有限責(zé)任公司采油工程研究院
黑龍江大慶
163453)摘要:隨著低滲透油氣藏的大量開發(fā),迫切需要具有一套

2、適用于現(xiàn)場實(shí)際使用的三維水力裂縫幾何形態(tài)的預(yù)測軟件。通過力學(xué)分析,依據(jù)流固耦合效應(yīng)、巖石材料的非線性效應(yīng)以及裂縫擴(kuò)展的動(dòng)態(tài)效應(yīng),建立了低滲透油層水力壓裂三維裂縫動(dòng)態(tài)擴(kuò)展力學(xué)模型,運(yùn)用有限元方法進(jìn)行求解,實(shí)現(xiàn)了低滲透油層三維裂縫形成過程的動(dòng)態(tài)描述。對肇38
271井進(jìn)行了模擬計(jì)算。計(jì)算的裂縫形態(tài)與現(xiàn)場測試的裂縫形態(tài)對比表明,模擬計(jì)算平均誤差率為10
7%,能滿足工程精度要求。建立的低滲透儲(chǔ)層三維水力裂縫的模擬方法和技術(shù),可對低滲透儲(chǔ)層條件下的水力壓裂設(shè)計(jì)提供準(zhǔn)確的預(yù)測手段,提高了低滲透儲(chǔ)層水力壓裂措施的成

3、功率。關(guān)鍵詞:低滲透儲(chǔ)層;流固耦合效應(yīng);水力壓裂;三維裂縫動(dòng)態(tài);擴(kuò)展力學(xué)模型;數(shù)值模擬中圖分類號(hào):TE311



文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A3Dnumericalsimulationoffracturedynamicpropagationinhydraulicfracturingoflow
permeabilityreservoir12131ZHUJun
YEPeng
WANGSuling
XIAODanfeng
WANGHui(1.CollegeofMechanicalTechnologyandEngineer

4、ing,DaqingPetroleumInstitute,Daqing163318,China;2.No.4OilRecoveryPlant,PetroChinaDaqingOilfieldCompanyLimited,Daqing163368,China;3.ResearchInstituteofOilProductionEngineering,PetroChinaDaqingOilfieldCompanyLimited,Daqing163453,China)Abstract:The3Dfractur

5、epredictionsoftwareisverynecessaryinthedevelopmentoflow
permeabilityreservoirs.A3Dmechanicalmodelforpredictingfracturesinthelow
permeabilityreservoirwasestablishedonthebasisofthemechanicalanalysisandconsider
ingtheefficiencyofthefluid
solidcoupling,non
l

6、inearityofrockmaterialanddynamiceffectoffracturepropagation.The3Dmathe
maticalmodefordescriptionoffracturedynamicpropagationwasachievedusingthefiniteelementmethod.ThesimulationofthemodelinWellZhao38
271showsthatthemeanerrorrateofthecalculatedfractureshap

7、eis10
7percentcomparedwiththatofon
sitetesting,whichcanmeettherequirementsofengineeringprecision.Thenewsimulationmethodcanprovidereliableandaccuratepredictionwaysforhydraulicfracturingdesignandimprovethesuccessiverateofhydraulicfracturingtechnology.Keywo

8、rds:low
permeabilityreservoir;fluid
solidcouplingeffect;hydraulicfracturing;3Dmechanicmodeloffracturepropagation;numericalsimulation

中國目前仍然有許多油田采用二維模型進(jìn)行壓裂限元法,在考慮流固耦合及動(dòng)態(tài)效應(yīng)下,分析低滲透儲(chǔ)[1]設(shè)計(jì),然而,大量的室內(nèi)實(shí)驗(yàn)和礦場試驗(yàn)表明:水力層三維裂縫擴(kuò)展的形態(tài)。壓裂時(shí),裂縫