一种模拟压裂缝在砾岩中扩展的数值模拟方法和系统技术方案

技术编号:40007314 阅读:44 留言:0更新日期:2024-01-16 14:43
本发明专利技术涉及一种砾岩储层水力压裂缝扩展数值模拟方法和系统,该方法包括:步骤S1、根据砾岩油藏的地质特征参数建立砾岩油藏的地质模型;步骤S2、根据砾岩油藏地质力学参数特征建立砾岩油藏地质力学模型;步骤S3、分析砾岩油藏地质特征参数和地质力学参数,得到地应力方向和天然裂缝分布参数;步骤S4、分析砾岩油藏压裂工艺参数,建立泵注程序;步骤S5、结合步骤S3以及步骤S4得到的结果,进行水力压裂复杂缝网扩展模拟计算,得到裂缝模拟结果。本发明专利技术能够考虑复杂裂缝网络扩展及水力裂缝尖端与天然裂缝相交时的相互作用,判断水力裂缝是穿越还是截止;能够考虑压裂液流动和支撑剂运移,应用边界元法计算应力阴影,考虑缝间干扰。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于油气田开发,特别涉及一种模拟压裂缝在砾岩中扩展的数值模拟方法和系统


技术介绍

1、砾岩储层一般具有致密、孔隙度低、渗透性低、孔隙结构复杂和非均质性严重等特点。自然产能很低,需压裂投产。

2、在水力压裂过程中,裂缝扩展的几何形态是影响压裂处理效果的主要因素之一。砾岩储层水力裂缝遇砾主要发生绕砾和穿砾扩展,裂缝扩展过程中压力会出现明显震荡。仅依靠地球物理测井分析或单一的力学测试,不能满足储集层裂缝几何形态的分析要求。因此,加强砾岩储层水力压裂缝扩展机理及其数值模拟研究,对该类储层改造的成功实施具有重要意义。

3、经典的压裂模型主要基于储层中水力裂缝为双翼对称平面裂缝的假设,但在实际裂缝性储层中水力裂缝可能会沿着任意的路径产生和发展,在力学上属于非连续介质变形破裂问题。近年来,为了能够模拟水力裂缝的随机扩展和复杂裂缝网络,主要应用了两大类数值方法:(1)基于连续介质的模拟方法:扩展有限元法和边界元法;(2)基于非连续介质的模拟方法:离散元法、不连续变形分析。常规有限元法可以通过单独设立节理单元处理岩体中较大的断层、节理及软本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种砾岩储层水力压裂缝扩展数值模拟方法,所述方法包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的方法,其中,所述步骤S1中,砾岩油藏的地质特征参数包括岩石薄片的岩性和分选性、胶结类型、胶结物、砾石粒径以及接触方式。

3.根据权利要求2所述的方法,其中,砾石粒径由岩石薄片和粒度分析仪测量得到,胶结类型、胶结物以及接触方式通过岩石薄片和扫描电镜获得。

4.根据权利要求1所述的方法,其中,所述步骤S2中,砾岩油藏地质力学参数特征包括杨氏模量、泊松比、水平最小主应力、水平最大主应力、上覆压力、地层孔隙压力、脆性指数、韧性指数、Boit系数、抗压强度、抗拉强度、抗剪...

【技术特征摘要】

1.一种砾岩储层水力压裂缝扩展数值模拟方法,所述方法包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的方法,其中,所述步骤s1中,砾岩油藏的地质特征参数包括岩石薄片的岩性和分选性、胶结类型、胶结物、砾石粒径以及接触方式。

3.根据权利要求2所述的方法,其中,砾石粒径由岩石薄片和粒度分析仪测量得到,胶结类型、胶结物以及接触方式通过岩石薄片和扫描电镜获得。

4.根据权利要求1所述的方法,其中,所述步骤s2中,砾岩油藏地质力学参数特征包括杨氏模量、泊松比、水平最小主应力、水平最大主应力、上覆压力、地层孔隙压力、脆性指数、韧性指数、boit系数、抗压强度、抗拉强度、抗剪强度以及内摩擦角。

5.根据权利要求4所述的方法,其中,砾岩油藏地质力学模型包括垂向应力、水平应力、泊松比、杨氏模量、密度、抗拉强度和抗剪强度模型。

6.根据权利要求4或5所述的方法,其中,地应力方向和天然裂缝分布参数包括裂缝长度l、裂缝间距d、裂缝高度h、裂缝开度b和裂缝渗透率k;裂缝高度h为砾石颗粒的平均厚度。

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【专利技术属性】
技术研发人员:覃建华冯月丽丁艺张景邓玉森秦志军王英伟伍顺伟朱键范希彬朱世杰
申请(专利权)人:中国石油天然气股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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