压裂井生产过程中的应力场模拟

韦世明 [1], 陈冬 [1],
[1] 中国石油大学(北京)
发布日期2017

油藏在生产过程中,地层中的孔隙压力下降,压力降由井筒开始向外传播,从而导致地应力场的分布发生变化,后期钻新井的最优位置将因此发生改变,所以必须明确生产过程中油藏地应力场的变化规律。 不考虑储层的温度变化,所建模型只需要进行固体力学与达西渗流场的耦合。对于目前中国的油藏开发情况,地层渗透率较低,单个开发储层较薄,常采用压裂方式增产,将储层看做纵向均质的地层,因此可以使用二维模型。 建立地层为 300m×300m 的矩形区域,井筒为 0.1m 的圆形区域,二者差集为所建的模型。对整个模型区域施加固体力学场和 Darcy 渗流场。因为设置求解应力场为应力的变化量,因此可将底层边界和井筒边界设置为固定约束边界,同时赋予地层一个初始压力 P0,井筒边界施加固定压力 Pw,采用瞬态模型求解器计算。 固定 colorbar 显示范围,可观察随时间变化的地层孔隙压力和地应力场。

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