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页岩气水力压裂中套损机理及其数值模拟研究
  • ISSN号:1001-4578
  • 期刊名称:《石油机械》
  • 时间:0
  • 分类:TE256[石油与天然气工程—油气井工程]
  • 作者机构:[1]清华大学航天航空学院, [2]中国石油集团钻井工程技术研究院
  • 相关基金:国家自然科学基金重点项目“页岩层水力压裂控制缝网的理论、计算和实验研究”(11532008); 全国优秀博士学位论文作者专项资金资助项目(201326).
中文摘要:

在页岩气开采的水力压裂过程中,套损时有发生,严重影响页岩气开采效率。明确套损机理及其影响因素有助于有针对性地采取缓解措施,避免套损。鉴于此,分析了压裂过程中储层的变形特征,同时综合考虑微地震数据和套损规律等信息,指出压裂施工中套损的主要机理是储层滑移引起的套管剪切。建立了水平井尺度的套损有限元模型,其中利用虚拟热膨胀模拟注液后压裂改造区的体积增加效应,采用单元埋入技术模拟套管和地层之间的相互作用。分析结果表明:天然裂缝长度和倾角对套损有较大影响,但增加套管壁厚不能缓解套损。研究成果对认识和缓解压裂中的套损有一定的理论指导意义。

英文摘要:

Casing failure occurs frequently during the hydraulic fracturing process of shale gas formation,which seriously influences the shale gas recovery efficiency. Defining the mechanism of casing failure and its influencing factors are helpful for mitigation measures and avoiding casing failure. In view of this,the deformation of reservoir during hydraulic fracturing has been analyzed. Combined the knowledge of microseismic data and casing failure rule,it is pointed out that the main mechanism of casing failure during fracturing is casing shear caused by formation slippage. A finite element model of the casing failure in horizontal wells has been established,in which the volume expansion effect of the stimulated zone was simulated by virtual thermal expansion,and the interaction between the casing and the formation was simulated by the unit embedment technique. The results show that the natural fracture length and dip angle have great influence on the casing failure,and the increase of casing wall thickness could not reduce casing failure. The study results could provide certain theoretical guidance in understanding and mitigating casing failure in hydraulic fracturing.

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期刊信息
  • 《石油机械》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国石油天然气集团公司
  • 主办单位:中国石油天然气集团公司装备制造分公司 江汉石油管理局
  • 主编:贺会群
  • 地址:湖北省荆州市沙市区豉湖路12号
  • 邮编:434000
  • 邮箱:syjxzz@vip.sina.com
  • 电话:0716-8121243 8127778
  • 国际标准刊号:ISSN:1001-4578
  • 国内统一刊号:ISSN:42-1246/TE
  • 邮发代号:38-80
  • 获奖情况:
  • 历次全国中文核心期刊,湖北省历届优秀期刊、精品期刊,中国石油天然气集团公司优秀科技期刊,全国石油化工行业优秀科技期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:15470