预制横缝条件下水力裂缝的起裂和扩展     

王磊  杨春和  侯振坤  郭印同  魏元龙  蒋廷学 《岩土力学》2016,37(Z1):88-94

针对高角度天然裂缝发育地层中的水平井水力压裂问题,开展了水力裂缝自天然裂缝处起裂扩展的理论和试验研究。尝试将天然裂缝简化为与井筒轴线垂直的横向裂缝,基于线弹性断裂力学理论和最大拉应力准则,给出了水力裂缝起裂压力和扩展过程中应力强度因子的计算方法。利用预制横缝模拟高角度天然裂缝,开展了室内水力压裂试验,对水力裂缝的扩展形态和起裂压力进行了研究。理论计算表明,（1）水力裂缝自预制横缝端部起裂后,扩展距离超过1倍的预制横缝端部半径时可将预制横缝和水力裂缝合并起来,整体视作一条横向裂缝来计算应力强度因子;（2）水力裂缝尖端距井壁处的距离大于4倍的井筒半径时,应力强度因子的计算可忽略井筒的影响,近似采用硬币形裂缝的计算公式。试验研究发现,（1）水力裂缝在预制横缝端部起裂并扩展,形成与井筒轴线垂直的横向裂缝,裂缝的扩展呈现出Ⅰ型断裂的特点,形态近似呈圆形,未发现与井筒轴线平行的纵向裂缝的起裂和扩展;（2）排量对破裂净压力和起裂净压力有重要影响,大排量会导致较高的破裂净压力和起裂净压力,在大、小两种排量下起裂净压力的离散性均较小,计算得到的KⅠ临界断裂值的离散性也较小。研究结果可为改善裂缝发育储层的近井裂缝形态提供指导,也可为煤矿开采中预制横向切槽的水力压裂设计提供参考。  相似文献   

井斜角对裂缝特征参数统计的影响及其意义     

赵中平 《吉林大学学报(地球科学版)》2014,44(6):1798-1804

井轨迹对裂缝钻遇率有重要的影响。以某裂缝性碳酸盐岩油藏为例,利用100余口井的FMI资料按照小斜度井（包括直井）和大斜度井（包括水平井）分组分别统计裂缝的平均倾角、裂缝密度参数,并与不考虑井斜角利用所有FMI资料统计的结果相互对比,以分析井斜角对裂缝倾角、裂缝密度参数统计的影响。结果表明,按小斜度井钻遇裂缝统计的裂缝平均倾角和裂缝密度均明显低于按大斜度井和所有井未分组钻遇裂缝的统计结果;因此,小斜度井钻遇高角度裂缝的几率明显低于大斜度井。这一结论具有三方面的意义：对于本文中某裂缝性碳酸盐岩油藏,目前主要为直井和小斜度井钻遇的G-H层,应部署水平井进一步评价其油气勘探潜力;为更准确地统计高角度裂缝性储层的裂缝倾角并客观地评价裂缝密度,应尽量利用井轨迹垂直于裂缝走向和主要裂缝面的水平井钻遇的裂缝来分析统计;对于同类高角度裂缝性油藏的勘探评价和开发,应尽量采用大斜度井和水平井并确保井轨迹垂直于主要裂缝面。  相似文献   

天然气水合物注热开采近井储层变形破坏的数值模拟研究     

翟诚  孙可明  辛利伟  王婷婷 《地质力学学报》2017,23(6):821-828

为了研究海洋地层中天然气水合物注热开采条件下,水合物沉积层近井储层的力学性质变化规律和变形破坏规律,基于多场耦合理论,考虑水合物分解产生的水、气形成的超静孔隙压力对地层有效应力的影响,建立了能够反映水合物注热分解条件下水合物沉积层温度场、渗流场和变形场耦合作用关系的热流固耦合弹塑性模型,并以ABAQUS软件为开发平台,在Fortran语言环境下编制子程序进行数值模拟。结果表明:注热温度越高,近井储层力学性质劣化的区域与有效应力减小的幅度越大,发生塑性变形破坏的范围和产生的等效塑性应变值也越大;井口最小水平地应力方向的有效应力值最小,等效塑性应变值和体积应变值最大,是首先发生变形破坏的关键位置;井口同一位置的有效应力随注热温度的升高而减小,而体积应变则随注热温度的升高而增大。  相似文献   

深直井中卡钻趋势的实时监测     

赵春波 《现代地质》1998,12(4):613-617

摘 要　 对扭矩—拉力 “软索” 模型进行了改进‚在假设深直井眼是螺旋弯曲的基础上‚首 次在国内建立了深直井的实时计算井眼综合摩阻系数的模型‚编制了计算机软件‚并利用塔 西南地区曲3井综合录井仪采集的钻进过程中的实时监测数据‚对上述模型进行了验证‚取 得了比较满意的效果。  相似文献   

低频波动下考虑孔隙度与压力不同程度变化的岩土固结渗流分析     

郑黎明  张洋洋  李子丰  马平华  阳鑫军 《岩土力学》2019,(3):1158-1168,1196

  相似文献   

流体黏性对油井砂岩力学响应的影响     

刘先珊  陈治 《岩土力学》2013,34(10):2984-2990

随着黏度较大的油藏陆续投入开发,油藏黏性对储层砂岩力学特性的影响研究意义重大。基于柱坐标系建立射孔试验的三维颗粒流数值模型,考虑不同黏性的流体运动对砂岩力学响应的影响,反映油井的出砂过程。砂岩的宏观应力曲线说明流速相同时,随着黏滞系数的增大,切向应力和偏应力均增大,使得砂岩剪切破坏的几率增大,砂岩更容易屈服破坏而出砂。另外,砂岩黏结应力图说明油井附近的应力较大,且随着黏滞系数增大,黏结张拉应力的增大是局部的,而剪应力的增大是全局的,且变化趋势更明显;颗粒的旋转也说明随着流体黏性的增大,颗粒旋转增大,砂岩形成离散颗粒而出砂的几率增大。上述结果与实际开采中的砂岩力学响应吻合,说明了在相同的外界条件下,黏性越大的流体运动对砂岩受力的影响越大,出砂越明显,该成果对不同黏性的油藏开采采用有效的防砂方法提供了重要的科学依据。  相似文献   

基于热-流-固耦合模型的石油钻井施工过程数值分析     

贾善坡  邹臣颂  王越之  谭贤君  甘新星 《岩土力学》2012,33(Z2):321-328

岩土介质多场耦合问题需考虑诸多因素,温度、渗流及应力之间的耦合关系复杂,试验条件不易控制,且难以实现,因此,辅以数值模拟手段具有重要的意义。基于混合物理论,推导出岩土介质温度、渗流和应力耦合的数学模型及其控制方程,提出该数学模型的求解方法,以MATLAB语言为平台,将Abaqus程序作为一个模块嵌入迭代算法程序中,编制了多场耦合分析程序,并给出了2个典型算例验证该方法的有效性和实用性。然后,将建立的多场耦合模型和计算程序应用于石油钻井施工过程的模拟,重点分析井壁围岩内温度场、渗流场和应力场的变化规律,以及钻井液温度的变化对井壁稳定性的影响。研究成果对我国地下石油、核废料储存等工程设计和施工具有一定的指导意义。  相似文献   

An Analysis of Reducing Perchloroethylene Emissions in the Urban Environment: A Case Study of Taiwan     

Wen‐Tien Tsai 《洁净——土壤、空气、水》2012,40(2):123-126

Selected volatile organic compounds (VOCs) emitted from commercial activities and industrial processes have been classified as hazardous air pollutants, posing a potential health risk in the urban environment. In this respect, perchloroethylene (PCE), a suspected human carcinogen, is the most noticeable compound because it is widely used in laundries and hotels as a dry‐cleaning solvent. The objective of this paper was to quantify the emissions of PCE and other petroleum‐based solvents from dry cleaning business in illustration of the regulatory infrastructure of reducing PCE exposure in the environment of Taiwan. Based on the Emission Factors (AP‐42) method, the emissions of the non‐methane hydrocarbons (NMHCs) from dry cleaning business had decreased from 5100 metric tons in 1997 to 2800 metric tons in 2007. The success of significant reduction of NMHCs in Taiwan has been ascribed to the fact that Taiwan established the relevant regulations at the end of the 1990s. From the data on the industrial/commercial demand for PCE and the emission inventories of NMHCs from dry cleaning business, the reduction of PCE emissions will show a declining trend in the near future.  相似文献   

基于3D-FEM的洞穴型地层双侧向测井数值模拟及响应特征研究          下载免费PDF全文

王磊  范宜仁  高衍武  范卓颖  巫振观 《地球物理学报》2017,60(5):2011-2019

洞穴型碳酸盐岩储层非均质性强、电测井响应复杂、测井识别和表征难度大,利用数值模拟方法明确该类储层的电测井响应特征,可为洞穴识别与评价提供理论依据.本文基于三维有限元素法(3D-FEM),引入边界局部加密技术,实现对复杂球形洞穴的精细刻画与响应精确计算;对比分析井眼钻穿型洞穴和井旁洞穴的双侧向测井响应特征和敏感性,进而考察双侧向测井对两者敏感范围的差异.结果表明:洞穴的存在导致双侧向测井响应明显降低,受洞穴边界及仪器探测深度等影响,井眼钻穿型洞穴双侧向测井曲线复杂,而井旁洞穴曲线呈"抛物线"型;双侧向测井对井眼钻穿型洞穴的敏感性远大于对井旁洞穴的敏感性,深侧向和浅侧向测井最大可对洞穴边界距井壁0.5 m和0.3 m的井旁洞穴敏感.  相似文献   

回灌水温对砂岩热储回灌效果的影响分析——以德州市地热田馆陶组热储为例     

张平平  王秀芹 《山东国土资源》2015,31(6)

根据砂岩孔隙型热储地热流体回灌试验中不同尾水温度与回灌量、回灌水位之间的关系,研究了相同回灌量条件下尾水温度对回灌效果的影响,并通过消除回灌尾水温度对井筒存储效应的影响,将回灌时水位升幅的观测值校正为同一温度下的真实水位升幅,从而对不同温度尾水回灌的渗透性能进行了分析。  相似文献