孔隙弹性介质中并行计算与模拟水力压裂的方法

    公开(公告)号:CN115288650A

    公开(公告)日:2022-11-04

    申请号:CN202210931121.2

    申请日:2022-08-04

    摘要: 本公开涉及孔隙弹性介质中并行计算与模拟水力压裂的方法。包括:离散孔隙弹性介质,表征水力裂缝,得到水力压裂模型;使得水力裂缝中水压力等于孔隙弹性介质表面的水压力;利用粘聚力本构方程对岩石裂缝的非线性力学行为进行表征,基于裂缝立方定律对水力裂缝中水流的运移进行描述,建立水压力场与位移场耦合计算模型;计算水力裂缝张开位移、裂缝中水压力分布和孔隙弹性介质位移场分布和水压力场分布,模拟水力裂缝扩展、孔隙弹性介质变形、水压力场演化;分析参数对水压力场、诱导应力场和水力裂缝形态的影响。以此方式,能够有效模拟水力裂缝的扩展,同时模拟与裂缝扩展相伴随的压裂液漏失以及由漏失引起的孔隙水压力和地应力变化。

    一种并行计算模拟水平井水力压裂中多裂缝扩展的方法

    公开(公告)号:CN118153395A

    公开(公告)日:2024-06-07

    申请号:CN202410363416.3

    申请日:2024-03-28

    摘要: 本发明涉及一种并行计算模拟水平井水力压裂中多裂缝扩展的方法,包括:利用位移不连续法和有限体积法基于并行计算理论数值离散岩石变形方程和流体运移方程,以建立多裂缝起裂与扩展的水力压裂并行计算模型;利用裂缝扩展判据判断模型中的多裂缝是否会扩展,确定多裂缝潜在扩展方向,并基于扩展条件增加新的裂缝单元,再次计算并判断裂缝扩展判据是否满足,在每一时间步依此进行;构建针对模型的通用并行计算平台;基于平台计算针对裂缝的缝长、缝宽、几何形态轨迹以及裂缝中的水压力分布,模拟地应力影响下多裂缝竞争起裂,计算多裂缝扩展延伸过程中诱导应力场的演化;分析水力压裂的至少一个工况参数和地层参数对多裂缝起裂与扩展的影响。以此方式,实现水平井水力压裂中多裂缝扩展模拟,提高多裂缝扩展计算模拟的准确性和高效性。

    一种水力压裂裂缝延伸轨迹的控制方法

    公开(公告)号:CN111950209B

    公开(公告)日:2023-09-01

    申请号:CN202010809029.X

    申请日:2020-08-12

    摘要: 本发明公开一种水力压裂裂缝延伸轨迹的控制方法,建立裂缝破裂单元转向角度计算模型和缝尖端破裂长度增量计算模型,利用水力裂缝轨迹路线对应的预设轨迹函数以及前述两个计算模型,计算得到能够使裂缝破裂尖端落到水力裂缝的预设轨迹上的缝内流体压力;对预设轨迹进行迹离散化处理,依次对每段裂缝对应的缝内流体压力进行求解,得到控制裂缝沿预设轨迹逐段扩展时的缝内压力逐步加载情况,通过得到的缝内压力进行压裂,使裂缝沿预设轨迹延伸。本发明能够在复杂地应力条件下可精细控制水力压裂裂缝延伸轨迹,对指导油气田水力压裂施工设计,提高油气田单井产量和最终采收率具有重要作用。

    一种利用离心力模拟渗流力对岩石作用的装置及实验方法

    公开(公告)号:CN113155681A

    公开(公告)日:2021-07-23

    申请号:CN202110524482.0

    申请日:2021-05-13

    IPC分类号: G01N13/04 G01N15/08

    摘要: 本发明公开了一种利用离心力模拟渗流力对岩石作用的装置及实验方法,立方体岩心夹持器的顶面及四个侧面均设有回压阀,圆柱体岩心夹持器上设有回压阀,立方体岩心夹持器包括设置于转盘中心的第一立方体岩心夹持器和设置于转盘边缘并对称的第二立方体岩心夹持器和第三立方体岩心夹持器,圆柱体岩心夹持器包括设置于转盘边缘并对称的第一圆柱体岩心夹持器和第二圆柱体岩心夹持器,第一圆柱体岩心夹持器和第二圆柱体岩心夹持器的轴线同轴。本发明能够利用离心力模拟渗流力,无需流体驱替,排除了除渗流力以外所有其他应力的干扰。利用该装置可以模拟不同流体压差作用下渗流力对岩石的作用,从而分析渗流力对储层孔隙结构损伤以及裂缝扩展的影响。

    主裂缝缝内开启多级人工分支裂缝网络的体积压裂方法

    公开(公告)号:CN113006761A

    公开(公告)日:2021-06-22

    申请号:CN202110320653.8

    申请日:2021-03-25

    摘要: 本发明涉及石油工程领域,具体公开主裂缝缝内开启多级人工分支裂缝网络的体积压裂方法。该方法的核心思想是通过智能暂憋剂有控制的在主裂缝缝内预设靶向部位形成暂憋段,在暂憋作用下主缝缝内压力逐渐提高直至开启人工分支裂缝,然后在人工分支裂缝扩展转向至主裂缝方向之前,暂憋段智能自动解除暂憋作用,从而避免分支裂缝过度延伸,然后主缝继续扩展延伸而压裂液中的后续智能暂憋剂跟进,在主缝预设的下一部位再次暂憋造人工分支裂缝。通过暂憋剂这样接力式的智能暂憋‑智能解憋造人工分支裂缝,使得主裂缝压裂完成的同时多级人工分支裂缝造缝同步完成,最终实现储层主裂缝扩展同步开启缝内多级人工分支裂缝网络体积压裂改造的目的。

    一种水力压裂裂缝延伸轨迹的控制方法

    公开(公告)号:CN111950209A

    公开(公告)日:2020-11-17

    申请号:CN202010809029.X

    申请日:2020-08-12

    摘要: 本发明公开一种水力压裂裂缝延伸轨迹的控制方法,建立裂缝破裂单元转向角度计算模型和缝尖端破裂长度增量计算模型,利用水力裂缝轨迹路线对应的预设轨迹函数以及前述两个计算模型,计算得到能够使裂缝破裂尖端落到水力裂缝的预设轨迹上的缝内流体压力;对预设轨迹进行迹离散化处理,依次对每段裂缝对应的缝内流体压力进行求解,得到控制裂缝沿预设轨迹逐段扩展时的缝内压力逐步加载情况,通过得到的缝内压力进行压裂,使裂缝沿预设轨迹延伸。本发明能够在复杂地应力条件下可精细控制水力压裂裂缝延伸轨迹,对指导油气田水力压裂施工设计,提高油气田单井产量和最终采收率具有重要作用。

    测算水力裂缝中缝内静压力与地层最小水平主应力的方法

    公开(公告)号:CN115807665A

    公开(公告)日:2023-03-17

    申请号:CN202211702941.0

    申请日:2022-12-28

    IPC分类号: E21B47/06 E21B49/00 E21B43/26

    摘要: 测算水力裂缝中缝内静压力与地层最小水平主应力的方法,该方法包括:一、现场水平井钻进施工过程中,在井筒的设置点位处预埋流体压力监测传感器;二、开展水平井分段多簇压裂施工,在预埋流体压力监测传感器所处压裂簇位置进行压裂,然后利用封隔器将该段压裂簇进行密封;三、继续从水平井趾端往根部端开展压裂,记录水力压裂施工时压裂簇处泵注的压裂液压力值以及趾端压裂簇处流体压力监测传感器所显示的压力值;四、计算水力裂缝内静压力与储层最小水平主应力;本发明借助理论分析模型,测算引起力学响应的水力裂缝内静压力,求得压裂储层的最小水平主应力,从而实现在水力压裂过程中求得储层最小水平主应力,服务水力压裂的优化设计。

    一种考虑渗吸的压裂液井间串通量计算方法

    公开(公告)号:CN114165205A

    公开(公告)日:2022-03-11

    申请号:CN202111482091.3

    申请日:2021-12-06

    IPC分类号: E21B43/26 E21B47/00

    摘要: 本发明公开了一种考虑渗吸的压裂液井间串通量计算方法,包括如下过程:获取渗吸置换压裂液体积与缝内油体积之间的关系;获取缝内压裂液体积与滞留压裂液体积之间的关系;根据物质守恒定律,结合所述渗吸置换压裂液体积与缝内油体积之间的关系以及所述缝内压裂液体积与滞留压裂液体积之间的关系,计算得到裂缝内流体体积和滞留压裂液体积之间的关系;确定压裂液串通量、井口压力变化量、液体综合压缩系数以及裂缝内流体体积之间的关系;根据压裂液串通量、井口压力变化量、液体综合压缩系数以及裂缝内流体体积之间的关系,计算得到压裂液井间串通量。本发明实现了定量表征邻井压裂液串通干扰、准确评价井间干扰程度的目标。