多场耦合条件下水力裂缝在多孔岩石中的演变规律

摘要

本文基于GFEM-FRACFLOW流固耦合数值平台研究了缝洞型油藏中水力裂缝与天然溶洞的连通性问题.缝洞型油藏分布范围广,油气储量大,是典型的孔洞与裂缝共存的多孔介质储集层,其中溶洞是缝洞型油藏中最有效的储集体.实际工程中,由于油藏中含有各种不同尺度的孔隙和溶洞,储集体分布情况复杂,井眼轨迹设计困难,常规井眼轨迹设计方法不能使井眼有效地与储集体连通,从而给油气开采带来了诸多困难.因此如何通过人工裂缝的定向扩展,让裂缝与溶洞等储集体连通,从而增加油气开采量,是油气开采中十分关心的问题.本文基于广义有限元法,建立GFEM-FRACFLOW流固耦合数值平台,模拟水力压裂缝在缝洞型油藏中的扩展路径及与天然溶洞的连通性问题.通过数值仿真揭示溶洞尺度、溶洞位置等因素对裂缝扩展路径的影响机理.实验结果得出,当初始水力压裂缝距离溶洞越近时,水力裂缝靠近溶洞的趋势越强烈,能够更有效地与溶洞连通;当初始水力裂缝与溶洞距离不变时,溶洞尺度越大,裂缝更容易与溶洞连通.