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爆炸压裂后储层裂缝的渗流机理研究

作　者: 谢贤东
导　师: 程远方
学　校: 中国石油大学
专　业: 油气井工程
关键词: 低渗透油藏有限元法爆炸压裂水平井产能
分类号: TE311
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

低渗透油田在我国油气储量中占有重要地位,而这些油田由于地质原因导致其产量很低,研究如何有效地开采这些油气资源意义重大。本文提出通过在水平井眼内合理安放炸药,进行爆破,利用爆炸所产生的能量,使其在井眼一定范围内产生多条裂缝,利用水平井进行开采这一技术路线。爆炸压裂对产能的影响规律是决定这一技术成败的关键,有必要对这一领域进行深入研究。有限元法是解决油藏渗流问题的一种有效方法。FEPG是有限元程序自动生成系统,其主要设计思想是采用元件化程序设计方法和有限元语言,根据有限元方法统一的数学原理及其内在规律,由物理问题的微分方程表达式及其求解算法自动生成程序。在有限元法基本原理基础上,本文利用FEPG系统,结合低渗透油藏的渗流特点,对爆炸压裂后水平井产能进行了系统分析。本文首先对渗流基本微分方程进行弱化,利用FEPG系统进行处理,生成爆炸压裂水平井产能分析有限元程序,并利用单相径向流模型解析解对程序进行了验证;然后根据爆炸压裂的特点,建立了含复杂裂缝水平井产能分析几何模型。讨论了裂缝数量,长度,导流能力等参数变化对水平井生产动态的影响规律,计算结果表明是合理的。讨论有注水井情况下爆炸压裂水平井裂缝数量,长度,导流能力等变化对水平井生产动态的影响影响规律,分析对比结果是合理的。尽管本研究是初步的,但是研究结果对探索低渗超低渗油藏开发提供了新的思路,对今后低渗透油田开发有重要参考价值。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-9
第一章绪论  9-22
  1.1 论文研究的目的及意义  9-10
  1.2 低渗透油田的开发现状  10-15
    1.2.1 水力压裂技术  11
    1.2.2 酸化增产措施  11
    1.2.3 复合射孔技术  11-12
    1.2.4 利用爆炸技术增加油气产量的方法  12-13
    1.2.5 利用其它方法提高低渗透油藏采收率的方法  13-15
  1.3 压裂井产能研究现状  15-21
    1.3.1 数值模拟法  15-17
    1.3.2 统计分析法  17
    1.3.3 简化渗流阻力法  17-20
    1.3.4 保角变换法  20-21
  1.4 本文主要研究内容  21-22
第二章有限元理论及FEPG系统  22-32
  2.1 等效积分形式与加权余量法  22-26
    2.1.1 微分方程的等效积分形式  22-24
    2.1.2 等效积分的“弱”形式  24
    2.1.3 加权余量法  24-26
  2.2 变分原理和里兹方法  26-27
    2.2.1 变分原理的定义和意义  26-27
    2.2.2 变分原理与GALERKIN法的关系  27
  2.3 变分有限元和加权余量有限元  27-28
  2.4 有限元分析的一般过程  28-29
  2.5 有限元的实现  29-30
  2.6 FEPG系统  30-31
  2.7 本章小结  31-32
第三章单相渗流方程弱化及程序验证  32-37
  3.1 单相渗流的方程处理  32-35
  3.2 程序验证  35-37
    3.2.1 平面单向流  35-36
    3.2.2 平面径向流  36-37
第四章爆炸压裂裂缝模拟  37-56
  4.1 单井压裂后裂缝对产能的影响  37-47
    4.1.1 裂缝数量对产能的影响  37-40
    4.1.2 裂缝长度对产能的影响  40-42
    4.1.3 导流能力对产能的影响  42-46
    4.1.4 裂缝任意分布对产能的影响  46-47
  4.2 油田注水后对产能的影响  47-56
    4.2.1 裂缝数量对产能的影响  48-50
    4.2.2 裂缝长度对产能的影响  50-51
    4.2.3 导流能力对产能的影响  51-54
    4.2.4 裂缝任意分布对产能的影响  54-56
结论  56-57
参考文献  57-60
致谢  60

爆炸压裂后储层裂缝的渗流机理研究

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