水力裂缝模型的自动识别及动态监测技术.pdfVIP

维普资讯 第24卷第6期 天 然 气 工 业 水力裂缝模型的自动识别及动态监测技术* 王正茂 李治平 雷 婉 李 允 (西南石油学院) 王正茂等．水力裂缝模型的 自动识别及动态监测技术．天然气工业，2004；24(6)：83~85 摘 要 在常规压裂井试井分析过程中所使用的数据主要是停泵后的压降数据，而岩石发生破裂到停泵前这 一 段压裂施工压力数据则没有得到有效利用；同时，在压裂施工作业过程中也不能对裂缝的延伸状况进行动态监 测。文章提出的水力裂缝模型的自动识别及动态监测技术，可以对岩石发生破裂到停泵前这一段压裂施工压力数 据进行准确分析，自动确定裂缝模型并求取裂缝动态参数。这样就可以实时的知道裂缝发育、发展和闭合的情况， 对于正确指导压裂施工作业 以及获得优质裂缝具有十分重要的意义。 主题词 裂缝模型 自动识别 压裂施工压力 动态监测 裂缝动态参数 在水力压裂过程中，裂缝在长、宽、高3个方向 破裂及延伸，相应的流体也应有 3个方 向的流动。 但是在具体地层条件下，垂直缝的上下界往往受到 盖底层的限制，因此缝高在一个区块 中可大体看成 是一个常量，也由于缝宽的扩展量较小，可 以忽略在 缝横断面上的流动 。这样一来就可以把 问题简化成 在缝长、缝宽上的二维破裂、在缝长上的一维流动。 二维破裂、一维流动的设计简称二维设计 (2D)。我 国油气藏多属于陆相沉积，油层相对较薄，盖底层的 应力一般也大于油层，所 以，可试用二维设计方法。 比较成熟的二维裂缝模型主要有 PKN、KGD 和 Penny(径向)模型n (见 图 1)。本文采用二维裂缝 ／④ 模型分析原理。 理 论 基 础 图 1 裂缝模型 1．模型假设 (1)缝长各处都具有相同且固定的缝高。 (2)流体渗流方程 (2)垂直于缝长的断面内，液体压力是常数。 (3)缝长方向上压力降取决于缝 内流动阻力。 = -- 2K(謦)南 (2) (4)缝端流体压力等于垂直于缝面的就地应力。 (3)物质平衡方程 (5)无滤失，全部液体用于造缝 。 8q 2CH f ．aA (z，￡) (3) 8x 、=而 。 8t 2．基本方程 (以PKN模型为例) (4)定解条件 (1)裂缝可塑性方程 初始条件：W (x，0)一O (4) (z，￡)=孚wⅡ诅(z，￡)一 f(z，￡) (1) 边界条件：W(x，￡)=0，z L(￡) (5) *本文系CNPC创新基金资助项 目“一种简单的新型现代试井测压方法与分析理论研究”(部基 377)成果。 作者简介：王正茂，1973年生；西南石油学院在读博士，主要从事油气 田开发研究工作。地址：(637001)四川省南兖市。 电话 ：(o817)2642936。 · 83 · 维普资讯 天 然 气 工 业 2004年6月 q(0，z)一Q(z)，(全缝长) (6) 裂缝模型