工艺参数对压裂效果影响的三维模拟分析

来源 :大连理工大学 | 被引量 : 3次 | 上传用户:bergkampsisi
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本文针对页岩储层水力压裂的特点,利用RFPA3D软件建立多种储层岩心数值模型,探究在不同地质条件的页岩储层中,压裂液排量和黏度对水力压裂的影响。首先,建立无层理裂隙储层岩心数值模型,模拟该储层水力压裂过程,对比分析了不同排量、不同黏度条件下,水力裂缝的差异,并通过对比延伸压力和最小主应力的变化,分析差异形成的原因。结果表明:排量升高,起裂压力升高,压裂速度变快。压裂液注液总量一定时,排量越大,总裂缝长度越短,总裂缝高度越短,裂缝平均宽度越大;压裂时间一定时,排量越大,裂缝数量越多,总裂缝长度越大,总裂缝高度越大,裂缝平均宽度越大。黏度对裂缝起裂压力影响不大。压裂过程中,黏度对水力裂缝的影响有一定的范围,黏度适当增加,可以促进水力裂缝的扩展,但是黏度过大时,裂缝扩展受到限制。建立含层理储层岩心数值模型,模拟该储层水力压裂过程,讨论排量、黏度对水力压裂的影响。研究表明:小排量条件下,裂缝穿过层理面,沿垂直于最小主应力方向延伸;排量增大,层理面逐渐被开起,裂缝沿层理面扩展,且排量越大,层理面开起速度越快。低黏度时,裂缝穿过层理面,随着黏度的增大,裂缝扩展速度降低,裂缝延伸压力增大,层理面逐渐被开起,水力裂缝开起层理面后沿层理面扩展。最后,建立含天然裂隙储层岩心数值模型,模拟该储层水力压裂过程,讨论排量、黏度对水力压裂的影响。研究表明:小排量条件下,与天然裂隙接触前裂缝扩展以垂直方向为主,与天然裂隙接触后沿裂隙扩展,开起的天然裂隙数量较少,裂缝整体形态呈70°;排量升高,裂缝扩展时沟通的天然裂隙数量增多,并且沿天然裂隙扩展结束后,分支裂缝数量增加,裂缝整体形态呈45°。适当提高黏度可以促进裂缝的扩展,但是当黏度过高时,压裂液在裂缝中的阻力过大,限制裂缝扩展,最终导致裂缝仅在射孔周围有限范围内形成复杂缝网。
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