油层两级燃料爆燃压裂造缝加载模型研究

摘要

爆燃压裂技术作为一项特殊的油田增产开发方式已经先后在大多数油田得到应用，尤其是低渗透油层，增产效果十分明显。本文结合爆燃压裂的作用机理，对爆燃压裂技术的实施条件、实际施工过程中的优缺点以及其适用岩性进行了详细的探讨，通过目前爆燃压裂的技术要求和起下方式、押挡措施、点火类型分别对其两种气体发生器和三种施工工艺做出了进一步对比和分析。
　　根据国内外专家提出的岩石动态力学参数与静态力学参数之间的关系，利用陕北某区块地层测井资料和压裂数据，分别选择几种横波时差经验公式和动、静态力学参数转换公式进行地层参数的计算和优化，同时应用地应力与地层破裂压力关系式求解地应力大小，通过计算可得岩石的泊松比为0.186，杨氏模量为.27GPa282，最大主应力为1.4MPa3，最小主应力为MPa0.20。通过对爆燃压裂软件模型进行优化，结合燃烧速度方程、质量守恒方程、能量守恒方程对火药燃烧阶段的压力、温度等参数建立模型，研究了密闭空间火药燃烧过程中P-t、T-t关系曲线和药柱质量、药柱壁厚、初始压力对火药燃烧后的P-t曲线、T-t曲线的影响。另外，对裂缝形成过程中气液界面运动规律、压力与时间之间的关系、裂缝内部流体流量、缝长、缝宽等进行了研究。
　　通过爆燃压裂商业应用软件对陕北某区块内X-45井进行了模拟，得出了该口井在压裂后的峰值压力与实测值较为接近，火药燃烧后的增产倍数为2.72，实际增产倍数为2.54，增产效果评测误差范围6％9～％，计算精度比较高。另外，应用该软件分别研究了不同装药质量下近似模拟两级燃料爆燃压裂并分析了两级燃料压裂后的压裂效果的优越性，同时讨论了药柱质量、射孔密度、静液柱压力对爆燃压裂后峰值压力和增产倍数的影响，为实际施工过程中各参数的选取提供了理论依据，同时指导今后爆燃压裂技术的发展方向。

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第一章 绪论

1.1 研究目的及意义

1.2 爆燃压裂国内外现状及其发展趋势

1.3 本课题研究的主要内容

第二章 爆燃压裂技术

2.1 爆燃压裂优缺点

2.2 岩石特性与压裂条件

2.3 压裂作用及储层污染评测

2.4 爆燃压裂气体发生器

2.5 爆燃压裂施工工艺

第三章 地应力计算

3.1 岩石力学参数求解

3.2 地应力计算

第四章 爆燃压裂模型分析

4.1 物理模型结构的建立

4.2 火药燃烧阶段模型分析

4.3 裂缝延伸阶段模型分析

4.4 火药燃烧阶段模型求解

4.5 火药燃烧阶段 P-t 曲线与 T-t 曲线的影响因素

第五章 爆燃压裂施工模拟评价

5.1 油井资料

5.2 软件操作界面介绍

5.3 计算分析

5.4 峰值压力、增产倍数及其影响因素

第六章 结论

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文