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《孔隙型碳酸鹽巖儲層破裂壓力預測技術研究》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內容在工程資料-天天文庫。
1、孔隙型碳酸鹽巖儲層破裂壓力預測技術研究摘要地層破裂壓力是鉆井和壓裂設計所需的基礎參數(shù)之一,準確的預測該參數(shù)對于預防鉆井事故及確保壓裂成功都有著重要的意義。本文研究的主要目標是綜合考慮儲層地質、油藏、巖石力學特性等因素,建立適當?shù)钠屏褖毫Χ款A測模型,預測塔中地區(qū)中41井奧陶系基質孔隙型碳酸鹽巖儲層的破裂壓力。研究的主要內容有:(1)破裂壓力預測模型需要考慮熱應力本文總結了破裂壓力預測模型中Hubbert-Willis模式和Haimson-Fairhurst模式的形成發(fā)展過程,對每種模型的進步與不足進行了分析,提出了隨著壓
2、裂施工深度的加大,破裂壓力預測模型中需要引入溫度項的觀點。(2)孔隙度代替低孔碳酸鹽巖觸點孔隙度以理論分析結合數(shù)學模型,指出了現(xiàn)有觸點孔隙度估算式的缺陷,對觸點孔隙度的分布規(guī)律展開研究,建立了新的估算式,結合塔中奧陶系碳酸鹽巖儲層“以基質孔隙型為主,物性相對較差,整體上基質孔隙度不高,且裂縫、孔洞系統(tǒng)欠發(fā)育”的特點,選擇用孔隙度代替觸點孔隙度做計算。(3)地應力計算模型的建立及分析以多孔介質雙重有效應力理論為基礎,結合地質力學知識,建立了水平地應力的計算模型。用雙重有效應力原理解釋了Biot系數(shù)與孔隙度之間的關系,在此基
3、礎上指出在地應力的計算中采用孔隙度作為有效應力系數(shù)更準確。(4)破裂壓力預測模型的建立及分析分析了造成塔中地區(qū)高破裂壓力的主要原因,以多孔介質雙重有效應力理論為基礎,結合彈性力學、熱彈性力學知識,建立了考慮熱應力的地層破裂壓力預測模型,并通過數(shù)值模擬和正交試驗,對破裂壓力預測模型中的各因素進行了顯著性分析,結果與塔中高破壓的原因一致。(5)中41井破裂壓力預測必須考慮熱應力由測井資料提取巖石力學參數(shù),通過建立的破裂壓力模型計算中41井施工井段地層破裂壓力。結果顯示,在對中41井破裂壓力進行預測時溫度的影響不容忽視。巖石線
4、膨脹系數(shù)的確定還有待進一步研究。關鍵詞孔隙型碳酸鹽巖;破裂壓力預測;雙重有效應力;熱應力IIIAbstractFormationfracturingpressureisabasicparameterofdrillingandfracturingdesigns.Anaccuratepredictionoffracturingpressureisofgreatsignificanceforavoidingdrillingaccidentandensuringfracturingstimulation.Theprimaryob
5、jectiveofthispaperistoestablishaquantitativefracturingpressurepredictionmodelconsideringvariousfactorssuchasstructuralgeologyfeature,reservoircharacterizationandrockmechanicspropertyandtopredictthefracturingpressureoftheOrdovicianmatrixporouscarbonatereservoirinC
6、entralTarimBasin.Thispaperpresented:(1)ThermalstressisneedtobeconsideredThispaperhassummarizedtheformationanddevelopmentprocessoftheHubbert-WillismodelandHaimson-Fairhurstmodelinfracturingpressurepredictionandanalyzedtheiradvancesanddeficiencies.Thermalstressisne
7、edtobeconsideredwiththeincreaseoffracturingoperationdepth.(2)ReplacingthecontactporositybyporosityBasedonthetheoreticalanalysisofmathematicalmodel,thispaperhaspointedoutthelimitationsofcurrentestimationformulaforcontactporosity.Afterstudiedthedistributionlaw,this
8、paperhaspresentedanewestimationformula.ConsideringthattheOrdoviciancarbonatereservoirinCentralTarimBasinhaslowporosity,cavityandfracturedevelopment,thecontactp