径向分支井控制加密井裂缝扩展数值模拟

加密水平井压裂是提高页岩油气采收率的有效途径之一。然而实践表明,加密水平井压裂后产量普遍低于老井,压裂改造效果有限,其本质是压裂裂缝扩展沟通老井压力衰竭区,难以动用井间剩余油气产能。提出利用径向分支井控制加密水平井压裂裂缝扩展,达到提高压裂裂缝与未动用油气区的接触面积且避免裂缝进入老井压力衰竭区的双重目的,有望解决加密水平井压裂效果不佳的工程难题。为此建立了考虑井间复杂非均匀应力场的径向分支井压裂裂缝扩展模型;研究了老井不同投产阶段非均匀应力场、径向分支井参数等对裂缝扩展的影响规律;优选得到了径向分支井最优方位角。结果表明,在老井不同投产阶段,径向分支井可有效控制裂缝在未动用区扩展,验证了其控制加密水平井压裂裂缝扩展的可行性;径向分支井与水平井井眼夹角是影响压裂裂缝形态的主控因素。

基于热——流—固耦合的多分支径向井地热开发模型及其取热效果分析

多分支径向井地热开发取热系统是开采地热资源的一种新方法,具有单井注采一体、换热面积大、沟通能力强等优势,其中布井参数和储层条件是影响其取热效果的关键因素。为此,建立了基于热—流—固多物理场耦合的单主井筒多分支径向井传热模型并验证了模型的准确性,对比了直井与多分支径向井的取热效果,研究了布井参数、天然裂缝缝长等因素对系统取热效果的影响。研究结果表明:(1)在取热过程中岩石发生收缩变形,裂缝渗透率显著提高,但促进了冷锋入侵现象,进而加剧了热突破,缩短了系统的取热寿命;(2)增加分支井数量,可增大水平方向的取热区域,沟通更多天然裂缝,保持较高的取热温度和取热功率,其中6分支井为最优井数,最优取热总量为7.37×10^(15) J;(3)分支径向井越长,储层降温越慢,平均每增加1 m,生产温度升高0.16℃;(4)增大井间距,能延缓热突破,提高系统取热效率,延长高温取热时间,最优井间距为350 m,年取热功率为8.28 MW;(5)系统取热功率随着天然裂缝缝长的增加而降低。结论认为:(1)相较于直井,多分支径向井能沟通更大体积的高温储层,能获得较高的取热功率和取热总量,在30年取热时间里,热储采出程度增加了8.72%,有利于提高地热系统的经济效益;(2)岩石形变对取热系统有着重要影响,在进行取热效果模拟及经济性评价时必须予以充分考虑。

小曲率短半径径向井打捞及复杂情况处理

渤海石油公司使用小曲率短半径导向马达，首次成功的在花岗岩地层中钻成了一口径向分支井，该井在72°的井斜条件下，降斜侧钻成径向分支井，最大降斜率118.2°／30m，最小曲率半径4．78m。经测试获得每天330kl的工业油流。本文总结了该井在使用小曲率短半径马达以及处理井下复杂情况过程中的认识和体会。通过对该井的打捞及复杂情况的处理，了解和掌握了小曲率短半径井眼的作业特点以及短半径系统导向马达的操作特性，并对小曲率短半径井眼的打捞作业，有了比较深刻的认识。该井的钻探成功，为渤海今后在花岗岩里找油找气开发油气资源，积累了成功的经验。

基于ABAQUS的径向井井壁稳定性分析

基于岩石力学相关理论,依据Mohr-Coulomb准则,建立了多分支径向井井壁稳定力学模型,并采用有限元数值模拟方法对力学模型进行了验证,结果表明该模型具有较高的准确度。基于ABAQUS有限元数值模拟,依次研究径向井方位角、地层最大主应力与最小主应力压差(地应力差)、弹性模量、泊松比、径向井孔径等因素对三分支径向井井壁稳定性的影响。研究结果表明:多分支径向井井壁稳定性受地应力差和径向井孔径的影响较大;径向井眼的跟端和中段易存在明显的应力集中,是井眼防塌的关键区域;径向井方位角、弹性模量和泊松比对径向井井壁稳定性的影响较小,在一定范围内径向井井壁处于力学稳定状态。