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储层射孔压裂裂缝起裂与扩展的数值分析
被引量:
15
1
作者
赵熙
戴涛
+3 位作者
鞠杨
胡慧芳
杨永明
龚文波
《采矿与安全工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2016年第3期544-550,共7页
掌握储层水力压裂裂缝的起裂与扩展规律对非常规油气资源开采和提高采收率至关重要。采用水泥砂浆模拟天然页岩,获得了与页岩基本力学参数和断裂韧性一致的相似材料。运用FRANC3D和ANSYS,模拟分析了不同水平应力比和射孔布置方式对水力...
掌握储层水力压裂裂缝的起裂与扩展规律对非常规油气资源开采和提高采收率至关重要。采用水泥砂浆模拟天然页岩,获得了与页岩基本力学参数和断裂韧性一致的相似材料。运用FRANC3D和ANSYS,模拟分析了不同水平应力比和射孔布置方式对水力压裂起裂和扩展的影响。研究表明:利用FRANC3D+ANSYS可以较好地模拟射孔压裂裂缝的起裂和三维空间中的扩展行为。射孔压裂裂缝的起裂压力随水平应力比的增大而减小。射孔方向与最大水平主应力方向一致时起裂压力较小,射孔方向与最大水平主应力成夹角时,裂缝扩展面扭转并趋向于平行最大水平主应力方向。相对于射孔对称排布和交错排布,射孔线性排布时的起裂压力较小。
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关键词
水力压
裂
射孔布置
裂缝起裂与扩展
断
裂
韧性
原文传递
高停泵特征储层压裂施工参数优化设计方法——以海拉尔油田为例
2
作者
王磊
宁禹强
+2 位作者
王维
杜瑞
王洪达
《石油地质与工程》
CAS
2024年第2期112-117,共6页
海拉尔油田深部储层大规模压裂施工停泵压力梯度高,加砂困难,压裂效益低。为了明确高停泵储层裂缝起裂和扩展特征,优化高停泵储层压裂施工参数,利用FracproPT软件模拟海拉尔油田高停泵储层的裂缝扩展,分析了裂缝起裂和扩展的特征,以及...
海拉尔油田深部储层大规模压裂施工停泵压力梯度高,加砂困难,压裂效益低。为了明确高停泵储层裂缝起裂和扩展特征,优化高停泵储层压裂施工参数,利用FracproPT软件模拟海拉尔油田高停泵储层的裂缝扩展,分析了裂缝起裂和扩展的特征,以及高停泵储层渗透率、储层与隔层应力差、杨氏模量和泊松比对施工参数的影响,并对排量、液量、平均砂比和前置液百分数四个施工参数进行了关联性模拟研究。结果表明,高停泵储层压裂裂缝高度易失去控制,裂缝长度和铺砂浓度小,施工成功率低。针对高停泵储层压裂施工特征,最终形成了控制压力,限制缝高的高停泵储层压裂优化设计方法。通过开展实例井应用,证实了该方法的适用性,可为高停泵储层的压裂优化设计和高效开发提供借鉴。
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关键词
海拉尔油田
高停泵储层
裂缝起裂与扩展
影响因素分析
压
裂
优化设计方法
下载PDF
职称材料
页岩水力压裂裂缝起裂和扩展断裂力学模型
被引量:
7
3
作者
侯振坤
程汉列
+2 位作者
海金龙
张道平
高如超
《长江科学院院报》
CSCD
北大核心
2020年第5期99-107,共9页
结合大尺寸真三轴水平井水力压裂物理模拟试验,对龙马溪组页岩的起裂、扩展以及扩展过程中水力裂缝与天然裂缝的相互作用进行了详细的力学分析,并基于断裂力学和流体力学理论知识,建立了水力裂缝起裂和扩展力学模型,推导了相应的断裂力...
结合大尺寸真三轴水平井水力压裂物理模拟试验,对龙马溪组页岩的起裂、扩展以及扩展过程中水力裂缝与天然裂缝的相互作用进行了详细的力学分析,并基于断裂力学和流体力学理论知识,建立了水力裂缝起裂和扩展力学模型,推导了相应的断裂力学判据。结果表明:①起裂方式可以分为3类,即页岩本体张性起裂、沿天然裂缝(层理面)的剪切起裂、沿天然裂缝(层理面)的张拉起裂;②水力裂缝扩展过程中,随着裂缝长度的增加,泵压逐渐减小,最终趋于一个略大于最小水平主应力的稳定值;③水力裂缝与天然裂缝的相互作用类型可根据天然裂缝是否开启分为以下5类,即剪切天然裂缝后穿过、直接穿过天然裂缝、从天然裂缝一端穿过、同时从天然裂缝两端穿过、从某一弱面穿过。研究结果可为页岩气藏水平井压裂开采提供有力技术支持。
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关键词
龙马溪组页岩
水力压
裂
裂缝起裂与扩展
物理模拟
泵压曲线
相互作用
天然
裂缝
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职称材料
水力压裂起裂与扩展分析
被引量:
106
4
作者
冯彦军
康红普
《岩石力学与工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2013年第S2期3169-3179,共11页
水力压裂起裂与扩展压力的确定是压裂设计最为重要的参数之一,与水平孔或垂直孔水力压裂相比,任意方向钻孔水力压裂的起裂与扩展更加复杂。根据最大拉应力准则,分析任意方向钻孔裂缝起裂压力及起裂方向,得出量纲一起裂压力(p b/σv)随...
水力压裂起裂与扩展压力的确定是压裂设计最为重要的参数之一,与水平孔或垂直孔水力压裂相比,任意方向钻孔水力压裂的起裂与扩展更加复杂。根据最大拉应力准则,分析任意方向钻孔裂缝起裂压力及起裂方向,得出量纲一起裂压力(p b/σv)随钻孔方位角和钻孔倾斜角的变化规律;并以王台铺煤矿顶板岩层水力压裂为例,进行起裂压力与起裂位置计算,通过有限元计算分析扩展压力较大的原因。研究结果如下:(1)当水平主应力相等时,钻孔从垂直方向逐渐旋转至水平方向过程中,所需起裂压力不断减小,水平孔由σh方向逐渐旋转至σH方向过程中,裂缝起裂压力保持不变;(2)随着σH/σh或σH/σv的增大,裂缝起裂压力的变化规律与地应力场类型密切相关;(3)钻孔由垂直方向转向水平方向过程中,对于3种类型的应力场(正断层型、平滑断层型、逆断层型),裂缝起裂压力有着各自独特的变化规律;(4)水平孔由σh方向逐渐旋转至σH方向过程中,对于不同类型的应力场,合理布置钻孔方向可使起裂压力最小;(5)当岩石抗拉强度与地应力大小相近时,增大抗拉强度使裂缝起裂所需的压力明显增大;(6)有限元计算结果表明,裂缝起裂后旋转扩展会导致较高的扩展压力;(7)在进行水力压裂作业时,地应力的大小、方向和类型是进行钻孔参数设计的基础。
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关键词
岩石力学
任意倾斜钻孔
水力压
裂
裂缝起裂与扩展
钻孔倾角
钻孔方位角
地应力类型
下载PDF
职称材料
题名
储层射孔压裂裂缝起裂与扩展的数值分析
被引量:
15
1
作者
赵熙
戴涛
鞠杨
胡慧芳
杨永明
龚文波
机构
中国矿业大学(北京)力学与建筑工程学院
中国石油化工股份有限公司胜利油田分公司地质科学研究院
中国矿业大学深部岩土力学与地下工程国家重点实验室
中国矿业大学(北京)煤炭资源与安全开采国家重点实验室
出处
《采矿与安全工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2016年第3期544-550,共7页
基金
国家自然科学基金项目(51374213)
国家杰出青年科学基金项目(51125017)
山东胜利油田低渗透油藏综合利用示范基地建设项目(YKC0720)
文摘
掌握储层水力压裂裂缝的起裂与扩展规律对非常规油气资源开采和提高采收率至关重要。采用水泥砂浆模拟天然页岩,获得了与页岩基本力学参数和断裂韧性一致的相似材料。运用FRANC3D和ANSYS,模拟分析了不同水平应力比和射孔布置方式对水力压裂起裂和扩展的影响。研究表明:利用FRANC3D+ANSYS可以较好地模拟射孔压裂裂缝的起裂和三维空间中的扩展行为。射孔压裂裂缝的起裂压力随水平应力比的增大而减小。射孔方向与最大水平主应力方向一致时起裂压力较小,射孔方向与最大水平主应力成夹角时,裂缝扩展面扭转并趋向于平行最大水平主应力方向。相对于射孔对称排布和交错排布,射孔线性排布时的起裂压力较小。
关键词
水力压
裂
射孔布置
裂缝起裂与扩展
断
裂
韧性
Keywords
hydraulic fracturing
perforation
crack initiation and propagation
fracture toughness
分类号
TD313 [矿业工程—矿井建设]
原文传递
题名
高停泵特征储层压裂施工参数优化设计方法——以海拉尔油田为例
2
作者
王磊
宁禹强
王维
杜瑞
王洪达
机构
大庆油田有限责任公司采油工程研究院
黑龙江省油气藏增产增注重点实验室
大庆油田有限责任公司井下作业分公司
出处
《石油地质与工程》
CAS
2024年第2期112-117,共6页
文摘
海拉尔油田深部储层大规模压裂施工停泵压力梯度高,加砂困难,压裂效益低。为了明确高停泵储层裂缝起裂和扩展特征,优化高停泵储层压裂施工参数,利用FracproPT软件模拟海拉尔油田高停泵储层的裂缝扩展,分析了裂缝起裂和扩展的特征,以及高停泵储层渗透率、储层与隔层应力差、杨氏模量和泊松比对施工参数的影响,并对排量、液量、平均砂比和前置液百分数四个施工参数进行了关联性模拟研究。结果表明,高停泵储层压裂裂缝高度易失去控制,裂缝长度和铺砂浓度小,施工成功率低。针对高停泵储层压裂施工特征,最终形成了控制压力,限制缝高的高停泵储层压裂优化设计方法。通过开展实例井应用,证实了该方法的适用性,可为高停泵储层的压裂优化设计和高效开发提供借鉴。
关键词
海拉尔油田
高停泵储层
裂缝起裂与扩展
影响因素分析
压
裂
优化设计方法
Keywords
Hailar Oilfield
reservoir with high pump stopping pressure
fracture initiation and expansion
influencing factors analysis
fracturing design method
分类号
TE357 [石油与天然气工程—油气田开发工程]
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职称材料
题名
页岩水力压裂裂缝起裂和扩展断裂力学模型
被引量:
7
3
作者
侯振坤
程汉列
海金龙
张道平
高如超
机构
广州市建筑科学研究院有限公司
中海艾普油气测试(天津)有限公司
中国石油长庆油田分公司第三采油厂
中交第二航务工程局有限公司
出处
《长江科学院院报》
CSCD
北大核心
2020年第5期99-107,共9页
基金
国家自然科学基金项目(51908225,51678171)
中国博士后科学基金项目(2019M662918,2019M652899,2019M662917)
广东省基础与应用基础研究基金区域联合基金-青年基金项目(2019A1515110836)。
文摘
结合大尺寸真三轴水平井水力压裂物理模拟试验,对龙马溪组页岩的起裂、扩展以及扩展过程中水力裂缝与天然裂缝的相互作用进行了详细的力学分析,并基于断裂力学和流体力学理论知识,建立了水力裂缝起裂和扩展力学模型,推导了相应的断裂力学判据。结果表明:①起裂方式可以分为3类,即页岩本体张性起裂、沿天然裂缝(层理面)的剪切起裂、沿天然裂缝(层理面)的张拉起裂;②水力裂缝扩展过程中,随着裂缝长度的增加,泵压逐渐减小,最终趋于一个略大于最小水平主应力的稳定值;③水力裂缝与天然裂缝的相互作用类型可根据天然裂缝是否开启分为以下5类,即剪切天然裂缝后穿过、直接穿过天然裂缝、从天然裂缝一端穿过、同时从天然裂缝两端穿过、从某一弱面穿过。研究结果可为页岩气藏水平井压裂开采提供有力技术支持。
关键词
龙马溪组页岩
水力压
裂
裂缝起裂与扩展
物理模拟
泵压曲线
相互作用
天然
裂缝
Keywords
Longmaxi Formation shale
hydraulic fracture
crack initiation and propagation
physical modelling
pump pressure-time curve
interaction
natural fracture
分类号
TU458 [建筑科学—岩土工程]
下载PDF
职称材料
题名
水力压裂起裂与扩展分析
被引量:
106
4
作者
冯彦军
康红普
机构
天地科技股份有限公司开采设计事业部
煤炭科学研究总院开采设计研究分院
中国矿业大学深部岩土力学与地下工程国家重点实验室
出处
《岩石力学与工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2013年第S2期3169-3179,共11页
基金
国家科技支撑计划(2012BAK04B06)
中国矿业大学深部岩土力学与地下工程国家重点实验室开放式基金项目(SKLGDUEK1007)
文摘
水力压裂起裂与扩展压力的确定是压裂设计最为重要的参数之一,与水平孔或垂直孔水力压裂相比,任意方向钻孔水力压裂的起裂与扩展更加复杂。根据最大拉应力准则,分析任意方向钻孔裂缝起裂压力及起裂方向,得出量纲一起裂压力(p b/σv)随钻孔方位角和钻孔倾斜角的变化规律;并以王台铺煤矿顶板岩层水力压裂为例,进行起裂压力与起裂位置计算,通过有限元计算分析扩展压力较大的原因。研究结果如下:(1)当水平主应力相等时,钻孔从垂直方向逐渐旋转至水平方向过程中,所需起裂压力不断减小,水平孔由σh方向逐渐旋转至σH方向过程中,裂缝起裂压力保持不变;(2)随着σH/σh或σH/σv的增大,裂缝起裂压力的变化规律与地应力场类型密切相关;(3)钻孔由垂直方向转向水平方向过程中,对于3种类型的应力场(正断层型、平滑断层型、逆断层型),裂缝起裂压力有着各自独特的变化规律;(4)水平孔由σh方向逐渐旋转至σH方向过程中,对于不同类型的应力场,合理布置钻孔方向可使起裂压力最小;(5)当岩石抗拉强度与地应力大小相近时,增大抗拉强度使裂缝起裂所需的压力明显增大;(6)有限元计算结果表明,裂缝起裂后旋转扩展会导致较高的扩展压力;(7)在进行水力压裂作业时,地应力的大小、方向和类型是进行钻孔参数设计的基础。
关键词
岩石力学
任意倾斜钻孔
水力压
裂
裂缝起裂与扩展
钻孔倾角
钻孔方位角
地应力类型
Keywords
rock mechanics
arbitrarily inclined borehole
hydraulic fracturing
fracture initiation and propagation
borehole inclination
borehole azimuth
in-situ stress type
分类号
TE357.1 [石油与天然气工程—油气田开发工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
储层射孔压裂裂缝起裂与扩展的数值分析
赵熙
戴涛
鞠杨
胡慧芳
杨永明
龚文波
《采矿与安全工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2016
15
原文传递
2
高停泵特征储层压裂施工参数优化设计方法——以海拉尔油田为例
王磊
宁禹强
王维
杜瑞
王洪达
《石油地质与工程》
CAS
2024
0
下载PDF
职称材料
3
页岩水力压裂裂缝起裂和扩展断裂力学模型
侯振坤
程汉列
海金龙
张道平
高如超
《长江科学院院报》
CSCD
北大核心
2020
7
下载PDF
职称材料
4
水力压裂起裂与扩展分析
冯彦军
康红普
《岩石力学与工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2013
106
下载PDF
职称材料
已选择
0
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参考文献
引证文献
统计分析
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