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基于多场耦合效应的水平井压裂应力场分析
  • ISSN号:1003-0506
  • 期刊名称:《能源与环保》
  • 时间:0
  • 分类:TE357[石油与天然气工程—油气田开发工程]
  • 作者机构:[1]东北石油大学石油工程学院,黑龙江大庆163318, [2]大庆油田有限责任公司第三采油厂,黑龙江大庆163000
  • 相关基金:东北石油大学研究生创新科研项目“致密油气藏体积压裂局部应力场改造控制机理研究”(YJSCX2015-017NEPU)、国家自然科学基金项目“致密储层井工厂压裂应力场演化机理及调控方法”(51504067)联合资助.
中文摘要:

为了有效分析水平井压裂过程中的应力场分布情况,考虑应力-渗流-温度多物理场因素的耦合作用,利用有限元数值模拟手段,开展了对水平井压裂裂缝近井应力场的模拟分析。首先通过岩石物理力学参数测定试验,得到了有限元分析的基本数据;之后引入应力-渗流-温度耦合理论,建立了水平井扰动应力场的有限元分析模型,模拟计算得到研究区的压力、温度和应力分布情况;最后,综合多场耦合效应得到近水平井筒裂缝周围的应力场变化规律,确定裂缝在平行井筒方向对其周围应力场的扰动范围主要集中在1倍的裂缝长度以内,裂缝产生的诱导应力降低了原井筒附近的压应力大小。将数值解结果与已有扰动应力数学模型计算的相应解析解进行对比,验证了有限元模型求解的合理性,为水平井压裂应力场的分析研究提供了一定的基础和参考。

英文摘要:

In order to analyze the distribution of stress field in the process of horizontal wells fracturing effectively, the multi-field coupling effect was considered and the finite element numerical simulation analysis was applied. Firstly, through the determination test of rock physical and mechanical parameters, the basic data were obtained. Then introducing the theory of stress - seepage - temperature coupling, the finite element analysis model of the disturbance stress field in horizontal well fracturing was established. The results of pressure, temperature and stress distribution in the study area were simulated and calculated. Finally, combined with the multi-field coupling effect, the change law of the stress field around the fractures was achieved. It was found that in the parallel wellbore direction the stress disturbance range of one fracture was mainly concentrated within 1 time of its length and its induced stress made the original compressive stress around the wellbore reduced. Comparing the numerical solution results with the corresponding analytic solutions of the existing disturbed stress mathematic model, the rationality of the finite element model was verified. It can provide a certain basis and reference to study the stress field in horizontal wells frac- turing.

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期刊信息
  • 《能源与环保》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:河南省工业和信息化委员会
  • 主办单位:河南省煤炭科学研究院有限公司 河南省煤炭学会
  • 主编:王春林
  • 地址:河南省郑州高新技术产业开发区枫杨街17号
  • 邮编:450001
  • 邮箱:ceepbjb@163.com
  • 电话:0371-67575989
  • 国际标准刊号:ISSN:1003-0506
  • 国内统一刊号:ISSN:41-1443/TK
  • 邮发代号:
  • 获奖情况:
  • 第六届河南省优秀期刊,中国学术期刊《CAJ-CD规范》执行优秀期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 中国中国科技核心期刊
  • 被引量:14