磨料射流油井割缝增产机理及其对产量影响的研究

摘要

磨料射流油井割缝增产技术是利用磨料两相射流机理开发出来的用于油田提高油井采收率的一项技术。本文从渗流—应力耦合的基础理论出发，较全面的研究磨料射流割缝技术对油井周围渗透率的变化影响，分析割缝对油井产量的影响情况。 应用岩体、有效应力与孔隙压力、围压和岩石性质的关系，通过对油井割缝后井周围岩层的应力和渗透率的变化规律的计算和分析，解释了磨料射流油井割缝技术增产的基本原理是由于割缝后井周围岩的有效应力降低和渗透率提高的结果；通过割缝对套管强度的影响进行分析，论证了割缝对套管不会产生大的影响。根据上述研究结果建立数学模型，利用有限元分析软件ANSYS对油井割缝前后井周围的应力变化情况进行了数值模拟，得出割缝对井周围岩层渗透率的影响程度及波及范围并进行分析。 最后，推导出油井割缝前产量的数学表达式，对割缝后产量与割缝前产量进行比较说明，进一步解释和论证了油井割缝增产机理及割缝对产量变化的影响。 根据上述研究结果，本论文为磨料射流油井割缝技术的进一步改进和在各油田进一步推广提供了理论依据。

目录

文摘

英文文摘

1绪论

1.1引言

1.2磨料射流油井割缝技术的研究现状

1.3磨料射流油井割缝技术研究的意义

1.4研究的目标、内容、方法

1.4.1研究目标

1.4.2研究内容

1.4.3研究方法

1.5本文的创新之处

2岩体的渗流—应力耦合理论

2.1前言

2.2岩石(岩体)的孔隙结构

2.3岩石(岩体)的渗流特性

2.3.1岩石的渗透性

2.3.2岩石(岩体)渗流的不均匀性

2.3.3岩石(岩体)渗流的各向异性

2.3.4岩石(岩体)渗流的耦合特性

2.4渗流—应力耦合模式

2.5渗流—应力耦合作用的基本方程

2.5.1经典的Biot渗流力学耦合方程

2.5.2渗透性质与应力关系方程分析

3磨料射流油井割缝增产的机理

3.1前言

3.2达西定律

3.2.1达西定律的适用范围

3.2.2达西定律的推广

3.3磨料射流作用下岩石的破坏机理

3.4割缝技术的适用条件

3.5割缝长度对套管强度的影响

3.6磨料射流工艺参数的确定

3.7油井割缝增产的机理

4割缝对油井周围渗透率的影响

4.1有效应力对渗透率的影响

4.2割缝的影响区域

4.3本章小结

5油井割缝前后油井产量的变化分析

5.1油井割缝前油井周围的应力分布

5.2孔隙介质中不可压缩流体的稳定运动

5.3油井产量的变化分析

5.4本章小结

结论

致谢

硕士期间发表的论文及科研情况

参考文献