非均质油藏多段压裂水平井不稳态压力分析半解析方法

基于点源函数理论和边界元思想,建立一种可用于非均质油藏多段压裂水平井非稳态压力分析的半解析模型。模型考虑储层横向非均质性的影响,计算所得结果与数值解进行对比与拟合,对横向渗透率的非均质性、储容比、窜流因数、裂缝导流能力、长度及各裂缝泄流面积的影响进行讨论。结果表明:随着储层横向渗透率非均质性的增强,各裂缝间流量的差异性增大;单一提高某一个裂缝附近的渗透率对压力影响较小;泄流面积的差异性仅在晚期对各裂缝流量分布有影响;裂缝导流能力仅对早期裂缝流量的分布有影响,裂缝越长,流量越大。     

塔里木盆地大北气田构造应力场解析与数值模拟

构造应力场研究对于塔里木盆地大北气田的开发具有重要理论与现实意义。通过区域断裂与背斜长轴走向、钻井诱导缝走向与井壁坍塌方位分别确定了古、今构造应力场的方向,采用测井资料计算了古、今构造应力场的大小。在此基础上,利用ANSYS有限元分析软件建立了大北气田主体气藏区大北102区块和大北201区块的地质模型,并通过测井资料计算及动静态转换确定岩石力学参数,利用构造应力场解析结果确定边界条件,进行了大北气田古今构造应力场的数值模拟,分析了构造应力场的分布规律以及构造应力场与构造裂缝和产能的关系。结果表明:大北气田古、今水平最大主应力方向分别约NNW336°和NWW305°,应力大小分别具有σHσhσv和σHσvσh的特征,分别属于Ⅱ类和Ⅲ类地应力;主应力和主差应力在平面上表现为背斜高部位为低值、翼部为高值,纵向上随深度增加而增大;构造裂缝的走向受控于水平最大古构造应力方向,与现今水平最大主应力方向近似平行或呈小角度相交,构造裂缝可沿走向继续延伸,开度也不会因构造挤压作用大幅降低,有效性可得到很好的保存,气藏区构造裂缝发育程度与主差应力的大小呈正相关关系;背斜高点是构造应力的低值区,油气在应力势差和浮力的共同驱动下聚集成藏,其中主差应力较大的井点构造裂缝较发育,无阻流量较高,因此在背斜高点主差应力较大的区域部署井位,有较大概率获得天然气的高产。     

构造裂缝产状演化规律表征方法及其应用

针对构造裂缝产状演化规律难以准确定量表征的问题,通过确定研究区裂缝力学性质、岩石力学参数,在恢复古构造形态的基础上,对裂缝形成时期古应力场数值模拟后选择适用性的岩石破裂准则,预测裂缝形成时期的产状分布。提出了造缝期应力场预测古裂缝产状,后期构造活动改造裂缝产状的思路,即通过早期岩层、晚期岩层的三维空间变化规律,建立了不同构造活动时期对应的裂缝空间转换理论模型,利用推导的数学算法,定量分析裂缝的演化规律,进而提高了现今裂缝产状的预测精度。最后,以铜城断裂带东翼阜二段储层为例进行了构造裂缝演化规律定量描述工作,结合构造演化,将阜二段储层构造裂缝演化分为阜宁运动晚期裂缝形成发育、戴南运动期裂缝继承发展、三垛运动期裂缝差异分离3个阶段。     

基于动网格与滑移网格混合技术的导管螺旋桨推力研究

基于动网格与滑移网格混合技术,采用弹簧光顺与局部网格重构的网格更新方式,基于计算流体力学方法,求解导管螺旋桨流域内的N-S方程,研究不同运动方式下导管螺旋桨推力特性及水动力现象。数值模拟结果和实验结果的比较表明:利用动网格与滑移网格混合技术进行导管螺旋桨推力特性研究方法可行。导管螺旋桨在不同的运动形式下,螺旋桨盘面所感受到的水流进速不同,造成螺旋桨所产生的轴向诱导速度不同,使得导管螺旋桨发出不同的推力。水流进速越大,螺旋桨产生的轴向诱导速度越小,则推力越小;反之,则越大。     

单轴加载条件下页岩层理角度对水力压裂缝扩展规律影响研究

水力压裂作为一种改造储层渗透性、压裂增产的技术,对页岩气开采具有重要意义。为研究射孔附近水力压裂过程中页岩各向异性特征对破裂压力及裂缝扩展的影响规律,开展了单轴试验条件下不同层理角度的页岩水力压裂试验。研究表明:页岩的破裂压力存在明显的各向异性,破裂压力随层理角度的分布曲线呈U型分布,其中0°和90°破裂压力最大,30°最小;页岩的破裂形态主要有两种,一种为沿着最大主应力方向即竖直方向起裂并延伸,另一种模式为裂缝先沿着最大主应力方向起裂并延伸,延伸过程中直接穿过层理面,随后渐渐转向为沿层理面方向扩展;破裂机制则包括拉张破坏和拉张剪切混合破坏。研究结果对于深入了解页岩裂缝起裂和延伸机理、水力压裂施工设计等具有重要的意义。     

济阳坳陷页岩油富集要素与富集模式研究

通过数理统计、典型解剖,结合模拟实验,对济阳坳陷页岩油富集要素进行深入剖析,认为济阳坳陷页岩油富集要素主要包括岩相、可动性、微裂缝和压力,其中富有机质纹层状岩相是页岩油富集的基础,可动性是页岩油有利产出的先决条件,微裂缝是页岩油富集产出的关键,异常高压是页岩油富集产出的重要条件;依据出油井段页岩油富集要素演化及组合规律,结合页岩油富集产出特征,建立了陆相断陷湖盆页岩油有机网络-微裂缝体系富集模式,主要包括生烃增压、应力调整和油气富集3个阶段,认为页岩油在生烃高压驱动下沿着有机网络体系和微裂缝网络体系向高压区中的相对低压区富集,预示着成熟度较高微裂缝发育的优质烃源岩才可能具有产能,页岩油主要富集在有效烃源岩初次运移通道附近,暗示着非常规页岩油气与常规油气富集过程的统一性;该成果为研究区下一步页岩油井位的部署提供了理论依据。     

基于叠前地震全方位各向异性预测裂缝发育——以普光气田须家河组为例

本文首先建立正演模型,根据普光北部陆相须家河组地层特有岩性特征,针对不同角度裂缝进行模拟,得到沿裂缝方向振幅随着偏移距的增大而减小的规律;然后对叠前地震资料进行面元规则化、速度分析和叠前时间偏移叠加等处理,使之符合裂缝预测的要求;最后通过振幅随方位角的变化、频率属性随方位角的变化分析,反演得到须家河组储层裂缝走向和密度的数据体。以裂缝预测结果为指导,部署普陆1-2H井,并取得了良好的预期效果。     

复杂碳酸盐岩储层裂缝预测方法对比性研究

围绕着复杂碳酸盐岩储层裂缝的预测方法,以普光地区嘉陵江组为例,在统计研究区裂缝发育规律的基础上,分别利用构造曲率法、纵波宽方位各向异性法和有限元法对裂缝进行预测,比较各个方法预测结果和适用条件。对比结果表明:曲率法基于几何学理论,可以定性的分析裂缝发育强度,无法预测裂缝方位,该方法适用于基础资料较少、构造简单、褶皱发育的地区;纵波宽方位各向异性法是地球物理法预测裂缝的首选方法,可以直接反映有效裂缝的方位和密度,但是该方法适用于倾斜裂缝和高角度裂缝发育区,对地震资料质量和处理要求较高;有限元数值模拟法从正演角度再现了裂缝形成过程,计算分析裂缝的发育强度和方位,该方法需要对研究区裂缝形成机理认识充分,预测结果的精度取决于模型的精细程度。      

一种提高储层裂缝识别准确度的方法

油田勘探开发中,储层裂缝的高效、准确识别一直是一个难题。常规测井裂缝识别方法方便但准确度低,电成像测井裂缝识别方法纵向分辨率高、识别准确但人工识别繁琐。为了解决常规和电成像测井裂缝识别方法各自缺点带来的问题,本文提出了一种既高效又准确的储层有效裂缝识别方法。该方法以裂缝在电成像测井上的响应特征为依据,选取裂缝层段为样本,构建常规测井裂缝综合识别因子Y₁和电成像测井裂缝识别因子Y₂,将两因子结合构建储层裂缝识别因子Y₃。利用Y₃识别裂缝,采样点间隔为0.002 54 m,远小于常规测井的0.125 m,比常规测井识别裂缝准确度高;自动拾取裂缝效率远高于繁琐的人工识别,比电成像测井识别裂缝省时省力。将该方法应用到王府地区火山岩储层裂缝识别中可快速准确地识别储层裂缝,准确率达到80%左右,对其他类型储层裂缝研究有一定的借鉴意义。     

用正演数值计算方法开展双侧向测井对裂缝的响应研究

采用有限元分析软件ANSYS对裂缝的双侧向测井视电阻率与裂缝孔隙度、泥浆电阻率、裂缝倾角和基岩电阻率的关系进行了计算. 在大量正演数据的基础上得出双侧向测井响应反演公式和裂缝孔隙度计算公式,提出更为精细的裂缝倾角的弹性划分模型,用双侧向视电阻率值近似估算裂缝倾角的方法,提高了利用双侧向测井求裂缝产状与裂缝孔隙度（裂缝宽度）的精度.