多翼裂缝垂直井的瞬态压力分析

水力压裂形成的复杂裂缝网络破坏了单个线性裂缝的流动特性,给油井的动态预测带来了极大的挑战。为了研究多翼裂缝垂直井的瞬态压力特征,基于源函数理论和叠加原理将地层系统分为两个子系统,利用离散坐标法建立了瞬态压力分析的半解析模型。通过Laplace变换及Stehfest反演算法绘制了油藏中各流动阶段的识别曲线。在此基础上,通过改变裂缝数量、裂缝长度、裂缝角度、裂缝分布形式和裂缝导流能力等参数对复杂裂缝网络进行了敏感性分析。研究结果表明,多翼裂缝垂直井的地层流动共经历了4个阶段,其中,裂缝数量及长度对地层内地层线性流影响较大;裂缝分布形式对地层内双线性流及地层线性流影响较大且复杂;裂缝导流能力对地层内的双线性流动影响较为明显;裂缝断裂角度对地层内各流动阶段的动态压力特性影响均较小。

瞬态压力分析方法在小型压裂地应力测试中的应用

小型压裂地应力测试是最可靠的深部岩体原位地应力状态测量方法,裂缝闭合压力等于最小水平主应力,故确定裂缝闭合压力是小型压裂测试分析的关键。小型压裂法分析基础为一维流体模型,考虑在一个竖直井旁产生交叉的垂直裂缝,该裂缝具有有限或无限的导流能力,这就自然引入了瞬态压力分析(PTA)的概念。尽管PTA方法已经广泛应用于石油/天然气行业,但在岩石力学工程的小型压裂测试分析中是新引入的概念,少有相关研究。首先回顾了瞬态压力分析的基本原理及其在小型压裂地应力测试中的应用;其次用偏微分方程描述小型压裂地应力测试过程中的压降过程,不同的流体状态代表张开状态的裂缝、正在闭合的裂缝以及闭合后的裂缝;这些不同的流体状态可以在压力导数曲线中表现出来,并利用这些特性识别裂缝的闭合压力;最后结合某深埋隧道小型压裂地应力测试,采用PTA方法分析确定了最小水平主应力,并与其他分析方法作了对比,为隧道工程小型压裂地应力测试分析提供一定的参考。

多段压裂水平井的集成温度—压力瞬态分析方法

多段压裂水平井是提高地热开采效率的有效技术之一,其中裂缝诊断是地热储层的压裂优化设计中一项既重要又富有挑战性的任务。压力是水力裂缝诊断中最常用的数据,然而对于复杂水力裂缝,压力反演存在多解性,会导致产量预测和设计优化误差。近年来,随着分布式温度传感器的兴起和广泛应用,井筒温度实时监测成为了可能。从理论上来说,利用监测温度数据进行瞬态分析,并结合原有的压力瞬态分析,可以消除一个自由度,进而解决上述多解性问题。据此,该文建立了多段压裂水平井开采单相流体过程的热—流耦合模型,并通过数值模拟进行了方程求解,获得了温度和压力随时间演化结果。基于计算结果,针对压降和传热过程进行了详细研究,发现水力裂缝与井筒交界处的温度变化与非交界处存在较大不同。因此,温度瞬态分析方法可以有效识别地层中水力裂缝的数量和位置;同时,压力瞬态分析方法可以获得水力裂缝的长度和渗透率。上述研究表明,利用集成温度—压力瞬态分析方法可以有效地提高水力裂缝诊断的正确率。

基于回流辅助的小型压裂地应力测试研究与应用

首先介绍了两种测试对裂缝闭合压力的解释方法及测试流程,并进行了流固耦合有限元模拟研究。西部某交通隧道地质条件复杂,岩层致密、渗透性低,研究回流辅助测试方法来提高小型压裂测试效率和精度尤为必要。在每个测试段同时使用自然压降和回流压降两种方法来分析裂缝闭合。研究结果表明,每个回流周期都会产生一个独特且可重复的裂缝闭合现象,使得裂缝闭合压力的解释更为容易;两种测试方法所解释的裂缝闭合压力的结果是一致的,检验了回流辅助小型压裂地应力测试方法的合理性,为类似工程提供参考借鉴。