Modeling hydraulic fracture propagation using cohesive zone model equipped with frictional contact capability     

《Computers and Geotechnics》2017

We present a new pore pressure cohesive element for modeling the propagation of hydraulically induced fracture. The Park-Paulino-Roesler cohesive zone model has been employed to characterize the fracturing behavior. Coulomb’s frictional contact model has been incorporated into the element to model the possible shear reactivation of pre-existing natural fractures. The developed element has been validated through a series of single-element tests and an available analytical solution. Furthermore, intersection behaviors between the hydraulic fracture and the natural fracture under various conditions have been predicted using the present element, which shows good agreement with experimental results.  相似文献   

Numerical simulation of fracture path and nonlinear closure for simultaneous and sequential fracturing in a horizontal well     

《Computers and Geotechnics》2017

Reservoir stimulation requires a model to evaluate the fracture path and closure for the simultaneous or sequential propagation of the hydraulic fracture (HF). This paper presents a fluid-solid coupled model to simulate multi-stage HF propagation. A non-linear joint model is proposed to evaluate the fracture closure when the created fractures are elastically propped. HF closure continues until the balance of external stress matches the proppant's resistance. The reservoir along the horizontal wellbore is not stimulated equally by the multi-stage fracturing. The HFs in the subsequent stage are ‘repelled’ and restrained by the HFs in the previous stage.  相似文献   

贵州寒武系和石炭系页岩气开采对环境影响分析——以牛蹄塘组和打屋坝组为例     

杨瑞东  张云鹤  高军波  魏怀瑞  苏慧敏 《地质论评》2017,63(4):1001-1011

贵州页岩气地质资源量巨大,达到1.048×10~(13)m~3。其中寒武系牛蹄塘组与石炭系打屋坝组是重要储集层位。本文在研究牛蹄塘组页岩与打屋坝组页岩的地层结构、岩性和地球化学特征,以及储层特征的基础上,分析水力压裂方法对地下水含水层的破坏作用,建立了页岩气压裂开采导致地下水含水层、隔水层被破坏引起地下水污染模式,预测了压裂液返排地面可能造成地表环境污染的风险。同时,采取牛蹄塘组和打屋坝组页岩进行浸泡试验,试验结果表明,页岩在浸泡过程中,元素的浓度随着时间、温度的变化而变化,并呈现出一定的规律性,特别是As、Cd、Pb、Se、Co、Ba等元素呈显著浸出,据此分析了水力压裂法在开采页岩气的过程中可能会产生的环境污染问题。  相似文献   

基于BP神经网络的底水油藏控水压裂选段新方法     

杨志浩 《地质与勘探》2017,53(4):818-824

随着水平井压裂技术的普遍应用,压裂段的选择成为影响增产效果的主要因素之一,但针对底水油气藏,在压裂时同时考虑控水同样重要。影响底水油气藏压裂效果的因素很多,因素之间具有高度不确定的非线性关系,给控水压裂选段分析带来了诸多不便。利用传统的单因素回归等方法,显然不能满足底水油藏多种影响因素下水平压裂段的选择。针对此问题,通过油藏工程理论和现场经验,确定了避水高度、地层各向异性、天然裂缝发育程度、地应力差值、水平井曲直偏差、储层与水层之间隔层发育程度六个参数作为影响控水压裂段选择的主要因素,建立定性分析方法。通过底水脊进模型确定了参数界限,结合BP神经网络系统的原理,建立定量分析。利用计算机语言编制底水油气藏水平井压裂段控水选择软件,通过实际应用,表明其对现场施工具有一定的指导作用。  相似文献   

涪陵页岩气田深层气井酸处理技术研究          下载免费PDF全文

张驰 《探矿工程》2017,44(12):30-33，58

涪陵页岩气田进入二期产建阶段,页岩气井埋深增加,压裂改造难度增大,尤其是在设备限压仅为93 MPa的前提下,深井施工压力高,酸降效果不明显,严重限制了后期各项改造措施的执行。通过分析深层页岩气井酸降效果降低的主要原因,并在此基础上通过室内及现场试验研究了影响酸处理效果的主要因素,试验表明：提高酸处理排量、增加酸液浓度、合理优化酸液用量将有助于提高酸处理效果,为涪陵页岩气田深层页岩气井后续的压裂施工提出了优化建议。  相似文献   

测试压裂分析技术在渤海B油田的应用          下载免费PDF全文

张彬奇 《探矿工程》2017,44(6):33-37

测试压裂分析技术是水力压裂施工前获取储层物性参数和分析压裂液性质的手段,是压裂施工顺利进行的技术保证。结合渤海某油田沙河街油藏压裂工程,介绍了测试压裂应用过程和理论基础,并简单介绍几种求取地层闭合压力的数学方法。闭合压力是压裂施工关键参数之一,不同数学计算方法推导出的闭合压力不尽相同,现场压裂工程师要根据实际测试结果选取可靠的数值。压降曲线拟合是在模型中反推出地层关键参数的方法,拟合完毕即得到针对施工地层的压裂模型,在此基础上进行主压裂设计和裂缝预测是较为准确的,以此进行施工也是安全的。  相似文献   

液压裂管技术在污水管道原位置换中的应用          下载免费PDF全文

伍晓龙  董向宇  王舒婷 《探矿工程》2017,44(9):77-80

介绍了液压裂管技术的工作原理、施工步骤,并结合在长春污水管道更换的施工案例,对液压裂管技术应用于污水管道原位置换的施工步骤、施工遇到的问题和处理措施、以及施工注意事项进行了详细的阐述。在该工程中,液压裂管技术体现出了其独特的优势,取得了很好的效果,其中的经验为今后的非开挖换管工程提供借鉴。  相似文献   

低渗透油藏菱形反九点井网不等缝长优化研究     

徐振华  刘鹏程  王文环  夏静  郝明强  彭缓缓 《现代地质》2017,31(3):606

在低渗透油藏开发中广泛使用菱形反九点井网,但针对不同位置生产井及注水井的裂缝缝长配比关系还缺少广泛深入的研究。基于长庆油田某低渗透油藏参数,建立了数值模拟模型,在菱形反九点井网中分别设置不同的边井、角井和注水井裂缝穿透比,研究不同裂缝配置模式对水驱开发效果的影响。流线模拟及数值模拟计算结果表明,在注水开发中,注水井缝长是影响油田产液量及水驱效果的关键因素;边井裂缝较角井裂缝更易见水,对油田综合含水影响较大,在菱形反九点井网中需要进行不等缝长优化设计;边井裂缝缝长对水驱效果的影响分为早、中、晚期(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)曲线段,随着注水井裂缝穿透比增加,早期(Ⅰ)曲线段增长,中期(Ⅱ)曲线段缩短,而晚期(Ⅲ)曲线段变化较小;随着角井裂缝穿透比增加,采出程度逐渐增大,当角井裂缝穿透比较大时,存在“反转”现象;随着注水井裂缝穿透比增加,角井裂缝优化穿透比减小,而边井裂缝优化穿透比增加。该研究成果对于指导低渗透油藏菱形反九点井网裂缝优化设计,提高波及系数和开发效果具有重要的指导意义。  相似文献   

Comparison of surface and borehole locations of induced seismicity   总被引：1，自引：0，他引：1  

Leo Eisner  B. J. Hulsey  Peter Duncan  Dana Jurick  Heigl Werner  William Keller 《Geophysical Prospecting》2010,58(5):809-820

Monitoring of induced microseismic events has become an important tool in hydraulic fracture diagnostics and understanding fractured reservoirs in general. We compare microseismic event and their uncertainties using data sets obtained with surface and downhole arrays of receivers. We first model the uncertainties to understand the effect of different acquisition geometries on location accuracy. For a vertical array of receivers in a single monitoring borehole, we find that the largest part of the final location uncertainty is related to estimation of the backazimuth. This is followed by uncertainty in the vertical position and radial distance from the receivers. For surface monitoring, the largest uncertainty lies in the vertical position due to the use of only a single phase (usually P‐wave) in the estimation of the event location. In surface monitoring results, lateral positions are estimated robustly and are not sensitive to the velocity model. In this case study, we compare event location solutions from two catalogues of microseismic events; one from a downhole array and the second from a surface array of 1C geophone. Our results show that origin time can be reliably used to find matching events between the downhole and surface catalogues. The locations of the corresponding events display a systematic shift consistent with a poorly calibrated velocity model for downhole dataset. For this case study, locations derived from surface monitoring have less scatter in both vertical and horizontal directions.  相似文献   

单孔岩样水压致裂的数值分析   总被引：2，自引：0，他引：2  

郭保华 《岩土力学》2010,31(6):1965-1970

水压致裂是改变岩体结构的一种天然行为和人为手段。采用F－RFPA2D软件,对水压致裂过程、裂缝扩展形态及注水孔形状和大小、应力条件和岩样强度等影响因素进行了研究。将开始出现声发射的水压称为微裂压力,将声发射急剧增多、裂缝非稳定扩展直至岩样破坏的水压称为破裂压力。岩样尺寸一定时,微裂压力和破裂压力随内孔面积增加而降低,方形孔岩样的微裂压力和破裂压力均小于同面积的圆形孔。微裂压力和破裂压力随围压或岩样强度增加而增加,且其差值随岩样强度增加而增加,理论破裂压力与模拟值趋势基本一致。方形孔的宏观裂纹起裂位置多在角点附近,而圆形孔比较随机。无围压时,宏观裂纹的延伸方向随机;有围压时,宏观裂纹扩展方向大致与主应力方向一致,且沿较大主应力方向的宏观裂纹扩展至岩样破坏,较小主应力方向宏观裂纹不完全发育。研究结果对水压致裂试验和工程实践有一定参考意义。  相似文献