基于PHF模型的岩石分段水力压裂过程数值模拟研究

来源 :东北大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:shihongxin
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
水力压裂是油气田勘探、开发的主要技术手段,在水平井段中,分段压裂技术使用较多,是高效的开发技术。分段水力压裂技术的研究主要基于理论研究、试验研究和数值模拟等方法。本文基于渗透率改变的水力压裂数值计算模型(PHF模型),实现分段水力压裂过程的数值模拟,并进行了不同工况下水力裂缝特性的对比分析研究。首先,论文研究了基于PHF的水力压裂数值计算模型,给出了水力压裂过程中描述弹性和塑性部分的基本力学方程及PHF水力压裂数值计算模型的在ABAQUS软件中的实现方法,同时论文给出了基于PHF水力压裂数值计算模型的单点水力压裂过程的计算方法,分析研究了注水压力、注水点有效应力路径、注水点裂缝等效开度及裂缝传播高度变化过程等特性,并证明了 PHF模型对水力压裂过程的适用性。其次,扩展模型至多点同时注水,使其应用到多点压裂情况,在分析中,研究了多点注水时的裂缝特性变化规律,并对多点注水影响因素进行了探讨,探讨了注水点间距、基岩材料性质(弹性模量、渗透系数、抗拉强度)及注水速率等对裂缝特性的影响,并得到了这些影响因素改变对多点同时压裂模型造成的不同影响。随后,建立分段压裂数值计算模型,应用该模型对分段水力压裂破坏过程特性进行研究,探讨分段压裂过程的影响因素并对其进行组合得到多组工况,研究了分段压裂过程中各级裂缝动态扩展特性,探讨了分段压裂过程中注水点间距、基岩特性和注水速率等关键因素改变时的注水点注水压力、有效应力路径、水力裂缝等效开度及裂缝高度变化规律。最后,对某-3040米水平井具有分层特性的区域进行水力压裂过程研究,建立了分段岩石多点同时注水有限元模型,研究其裂缝发展过程中各阶段特性,并探讨储油层高度、基岩材料性质对分段岩石材料多点注水的影响,分析研究了各个工况下储油层中水力裂缝的注水压力、有效应力路径、裂缝等效开度及裂缝高度的变化规律。
其他文献
背景:近年来有报道称免疫营养状况及血清甲胎蛋白水平均是肝细胞肝癌(Hepatocellular carcinoma,HCC)的重要预后因素。控制营养状况(Controlling nutritional status,CONUT)评分已被确立为评估免疫营养状况的有效工具。单独使用CONUT评分或是血清甲胎蛋白其中任一参数对肝细胞肝癌患者生存预后的预测作用有限,故本研究对于术前CONUT评分联合血清甲
学位
沥青路面水损害是指,饱水路面在车辆荷载和孔隙水压的共同作用下,强度逐渐降低、沥青混合料趋于松散,最终导致路面出现网裂、松散及坑槽的一种破坏现象。水损害会严重影响路面的使用性能并降低其使用寿命,是沥青路面服役过程中常见的病害之一。研究沥青路面水损害的力学机理、分析评价方法及防治措施,一直是道路工程领域的重要课题。根据已有结果,路面饱水时,动态车辆荷载引起其内部产生的超孔隙水压会导致沥青混合料强度加速
学位
原发性肝癌是全球范围内最常见的恶性肿瘤之一,其中又以肝细胞肝癌(hepatocellular carcinoma,HCC)最为常见。据最新流行病学统计显示,肝癌目前是全球的第六大常见癌症,同时也是第三大癌症相关死因。肝癌早期症状多不明显,出现症状时多已经发展成为了晚期,此时瘤体较大,且相对都有了转移,因此其5年生存率较低。目前为止,手术切除仍然是治疗肝癌的主要方式。虽然随着科技水平的进步,许多新手
学位
断层作为土木工程开挖领域中最常见地质构造的典型代表,其存在破坏了原有岩层的连续性,改变了岩层周围的应力分布状态。在开挖扰动作用下,极易产生断层活化,进而诱发灾害的发生。为保证岩体有序高效地开挖,实现安全施工最大化,研究开挖扰动作用下断层活化过程中应力演化规律具有重要意义。目前,对于断层活化的应力研究方面,多集中于对单一工程问题求解分析,缺少系统地对不同断层活化模式的探究,而且断层活化过程中的应力演
学位
对侵彻防护的研究是一项重要的工程课题,广泛应用于军事和民用等领域的防护工程中。钢筋混凝土是常见的防护材料,研究钢筋混凝土防护结构在弹体侵彻作用下的动态响应具有现实意义。论本文采用有限元分析软件LS-DYNA分别对弹体侵彻素混凝土和钢筋混凝土靶板的动力过程进行了数值模拟,并基于数值结果对钢筋混凝土抗侵彻防护性能进行了研究。在素混凝土抗侵彻性能研究中,利用试验结果进行数值计算正确性验证后,研究了弹体侵
学位
随着城市轨道交通的迅速发展,下穿建筑物(构筑物)等隧道工程施工日益繁多,而管幕结构作为超前支护结构得到广泛应用。SSCP(Steel Support Cutting Pipe Method)管幕结构是一种浅埋大跨度管幕支护体系,其顶部和两侧采用大直径钢管顶入土中形成倒“U”形支护框架结构,每隔一定距离沿钢管横向切割开槽,在钢管开槽位置焊接钢板,并将相邻的钢管连接在一起,随着管幕下方土体开挖,在开槽
学位
在我国经济已由高速增长阶段转向高质量发展阶段的时代背景下,建筑行业市场竞争日益激烈,企业发展面临着如何稳固市场优势地位、提高市场竞争力的严峻考验,传统项目管理模式由于各建设环节沟通衔接不畅、各参建方利益诉求不同、管理制度流程不健全等问题的存在,而使项目开发过程中产生大量无效成本,项目经济目标实现效果较差,项目开发整体效益较低。在国家进一步推广工程总承包模式的改革发展期,建筑行业发展产业链上下游整合
学位
对于清水混凝土结构施工来说,最主要的是要控制钢筋、模板以及混凝土的施工质量,这是确保清水混凝土结构施工质量的关键所在。我国的清水混凝土施工工艺还处在初期的发展阶段,缺少对此种结构施工的深入了解,容易造成施工质量缺陷。针对此,本文主要阐述建筑工程现浇饰面清水混凝土结构施工技术方面的内容,希望能够对相关专业人士有所帮助。
期刊
目的:本研究采用体外心肌纤维化模型,对miR-133a、miR-29b、miR-24的抑制纤维化能力进行比较,以筛选出抗纤维化能力最强的一种miRNA;进一步地,在小鼠心肌梗死模型中,评估筛选出的miRNA抑制心肌纤维化在体作用。方法:在本研究中,主要分为体外和体内两部分进行实验。在体外实验中,分别构建 miR-133a、miR-29b、miR-24 的模拟物(mimic)、抑制物(inhibit
学位
目的:探讨患者自发性脑出血后,进一步可能导致脑内再次出血而引起血肿扩大的危险因素,并根据这些相关危险因素对患者血肿扩大的风险进行预测和评估。方法:回顾性分析224例高血压脑出血病人的年龄、性别、是否有糖尿病、入院时初始血压的收缩压、入院时初始血肿的体积大小、入院时影像学CT资料(包括血肿边缘不规则征、黑洞征、漩涡征、分叶征、混杂征)、血凝功能情况(包括服用抗凝药或抗血小板类药物所致的血凝功能异常)
学位