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弹塑性地层水力压裂起裂模式及起裂压力研究
被引量：
12
1
作者
郭建春
何颂根
邓燕
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015年第9期2494-2500,2509,共8页
针对弹塑性储层,基于线弹性理论假设的传统起裂模型已不再适用,需要研究基于非线性本构方程的起裂模型。基于岩石非线性本构方程,运用塑性全量理论,建立了弹塑性地层井周应力场模型;结合"井壁"应力场模型和弹塑性岩石破坏准则...
针对弹塑性储层,基于线弹性理论假设的传统起裂模型已不再适用,需要研究基于非线性本构方程的起裂模型。基于岩石非线性本构方程,运用塑性全量理论,建立了弹塑性地层井周应力场模型;结合"井壁"应力场模型和弹塑性岩石破坏准则,建立了弹塑性地层的起裂压力预测模型。结果表明:岩石产生塑性屈服,"井眼"应力集中效应会减弱,"周向张应力会减小",甚至无法产生。屈服后的起裂压力比线弹性理论预测值大,起裂模式存在拉张和剪切两种方式,剪切起裂存在破坏角。屈服后,幂硬化指数小于等于0.5的岩石只可能产生剪切起裂;幂硬化指数大于0.5的岩石,屈服应力、幂硬化指数、内摩擦角和凝聚力越小,越容易产生剪切起裂,反之越容易产生拉张起裂。
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关键词
弹塑性地层
非线性本构方程
塑性全量理论
井周应力场
起裂模式
起裂压力
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职称材料
基于弹塑性井周的井筒-射孔地层破裂压力预测模型
2
作者
杨峰
张敏
+3 位作者
孟宪波
丁然
陈磊
彭岩
《中国矿业》
北大核心
2024年第5期173-180,共8页
深部“高地应力、高温度、高地层压力”的赋存条件,使储层呈现脆性-延性-应变硬化的塑性特征。针对深部塑性储层的水力压裂改造,存在人工裂缝起裂、延伸压力高的挑战。本文通过开展实时高温高围压的储层岩石三轴压缩实验,明确了储层岩...
深部“高地应力、高温度、高地层压力”的赋存条件,使储层呈现脆性-延性-应变硬化的塑性特征。针对深部塑性储层的水力压裂改造,存在人工裂缝起裂、延伸压力高的挑战。本文通过开展实时高温高围压的储层岩石三轴压缩实验,明确了储层岩石的塑性破坏特征。建立了深部储层岩石的塑性硬化本构模型,推导了井周的弹塑性应力场分布。结合断裂力学理论,建立了考虑井周塑性区的射孔尖端应力强度因子计算模型,并提出相应的迭代求解方法。采用模型预测室内实验与新疆某油田实际条件下的水力压裂裂缝起裂压力,模型预测结果与实测结果对比表明,考虑弹塑性井周应力场的破裂压力预测值比实际压裂预测值高,储层塑性特征不利于水力裂缝的起裂。模型预测值与油田实测结果的误差为6.6%,验证了模型的可靠性。考虑弹塑性井周的破裂压力预测模型可保证压裂设计的安全性,为深部储层的压裂方案设计提供有效指导。
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关键词
深部地层
破裂压力
弹塑性
井周应力场
井筒-射孔
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职称材料
考虑岩石弹塑性变形的井周应力场计算模型研究
被引量：
4
3
作者
李小刚
李昀昀
+2 位作者
胡秋萍
张翔
易良平
《西南石油大学学报（自然科学版）》
CAS
CSCD
北大核心
2020年第5期135-144,共10页
针对煤岩、页岩等岩石具有弹塑性这一特性,考虑岩石非线性硬化与软化变形,并耦合工作液渗滤作用,沿井筒径向方向将地层分为塑性软化、塑性硬化和弹性区,根据弹性区与塑性区交界处应力连续的特点,建立了耦合工作液渗滤和岩石非线性硬化...
针对煤岩、页岩等岩石具有弹塑性这一特性,考虑岩石非线性硬化与软化变形,并耦合工作液渗滤作用,沿井筒径向方向将地层分为塑性软化、塑性硬化和弹性区,根据弹性区与塑性区交界处应力连续的特点,建立了耦合工作液渗滤和岩石非线性硬化与软化变形的井壁应力场模型。分析表明,塑性区大小与井眼流体压力、泊松比和地层初始孔隙流体压力呈正相关关系,与岩石强度呈负相关关系。与弹性状态相比,岩石塑性变形降低了井眼应力集中效应,岩石塑性变形对井周径向应力影响较小,但会使井周周向应力增加。
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关键词
煤岩
页岩
弹塑性
非线性本构
井周应力
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职称材料
致密砂岩气藏射孔完井裂缝起裂压力研究
被引量：
1
4
作者
杨喜萍
胡景宏
+1 位作者
付亮
廖松泽
《石油地质与工程》
CAS
2022年第6期92-99,共8页
致密砂岩气藏是一种非常重要的非常规油气资源,但其储层物性差、渗透率低、开采难度大,目前开发主要依赖水平井压裂改造技术。为了准确预测裂缝起裂压力,应用岩石力学、弹性力学相关理论对致密砂岩射孔完井方式下井筒复杂的受力状态进...
致密砂岩气藏是一种非常重要的非常规油气资源,但其储层物性差、渗透率低、开采难度大,目前开发主要依赖水平井压裂改造技术。为了准确预测裂缝起裂压力,应用岩石力学、弹性力学相关理论对致密砂岩射孔完井方式下井筒复杂的受力状态进行分析,并考虑施工注入流体压力、压裂液滤失等因素对井筒周围应力场的影响,提出了一套相对完善的储层裂缝起裂压力预测模型。现场实例验证了该模型的正确性和适用性,且对于致密砂岩气藏的现场设计与开发具有一定的指导意义。
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关键词
致密砂岩气藏
水平井压裂
渗滤效应
井筒周围应力场
起裂压力
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职称材料
题名
弹塑性地层水力压裂起裂模式及起裂压力研究
被引量：
12
1
作者
郭建春
何颂根
邓燕
机构
西南石油大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室
出处
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015年第9期2494-2500,2509,共8页
基金
国家自然科学基金项目(No.51374178)
国家科技重大专项项目(No.2011ZX05002-004-007HZ)
文摘
针对弹塑性储层,基于线弹性理论假设的传统起裂模型已不再适用,需要研究基于非线性本构方程的起裂模型。基于岩石非线性本构方程,运用塑性全量理论,建立了弹塑性地层井周应力场模型;结合"井壁"应力场模型和弹塑性岩石破坏准则,建立了弹塑性地层的起裂压力预测模型。结果表明:岩石产生塑性屈服,"井眼"应力集中效应会减弱,"周向张应力会减小",甚至无法产生。屈服后的起裂压力比线弹性理论预测值大,起裂模式存在拉张和剪切两种方式,剪切起裂存在破坏角。屈服后,幂硬化指数小于等于0.5的岩石只可能产生剪切起裂;幂硬化指数大于0.5的岩石,屈服应力、幂硬化指数、内摩擦角和凝聚力越小,越容易产生剪切起裂,反之越容易产生拉张起裂。
关键词
弹塑性地层
非线性本构方程
塑性全量理论
井周应力场
起裂模式
起裂压力
Keywords
elastoplastic
formation
nonlinear
constitutive
equation
total
deformation
theory
of
plasticity
stress
field
around
wellbore
initiation
mode
initiation
pressure
分类号
TU452 [建筑科学—岩土工程]
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职称材料
题名
基于弹塑性井周的井筒-射孔地层破裂压力预测模型
2
作者
杨峰
张敏
孟宪波
丁然
陈磊
彭岩
机构
中国石化胜利油田分公司工程技术研究院
中国石油大学(北京)石油工程学院
中国石化胜利油田分公司西部油气勘探项目部
中国石化石油勘探开发研究院
出处
《中国矿业》
北大核心
2024年第5期173-180,共8页
基金
国家自然科学基金项目“致密储层缝内变载荷驱动裂缝疲劳扩展机理研究”资助(编号:51974356)
中国石油大学(北京)科研基金项目“砾岩油藏变载荷压裂井筒完整性失效力学机理研究”资助(编号:2462021YXZZ012)。
文摘
深部“高地应力、高温度、高地层压力”的赋存条件,使储层呈现脆性-延性-应变硬化的塑性特征。针对深部塑性储层的水力压裂改造,存在人工裂缝起裂、延伸压力高的挑战。本文通过开展实时高温高围压的储层岩石三轴压缩实验,明确了储层岩石的塑性破坏特征。建立了深部储层岩石的塑性硬化本构模型,推导了井周的弹塑性应力场分布。结合断裂力学理论,建立了考虑井周塑性区的射孔尖端应力强度因子计算模型,并提出相应的迭代求解方法。采用模型预测室内实验与新疆某油田实际条件下的水力压裂裂缝起裂压力,模型预测结果与实测结果对比表明,考虑弹塑性井周应力场的破裂压力预测值比实际压裂预测值高,储层塑性特征不利于水力裂缝的起裂。模型预测值与油田实测结果的误差为6.6%,验证了模型的可靠性。考虑弹塑性井周的破裂压力预测模型可保证压裂设计的安全性,为深部储层的压裂方案设计提供有效指导。
关键词
深部地层
破裂压力
弹塑性
井周应力场
井筒-射孔
Keywords
deep
formation
breakdown
pressure
elastic-plastic
stress
field
around
wellbore
wellbore
-perforation
分类号
TD315 [矿业工程—矿井建设]
TE122.14 [石油与天然气工程—油气勘探]
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职称材料
题名
考虑岩石弹塑性变形的井周应力场计算模型研究
被引量：
4
3
作者
李小刚
李昀昀
胡秋萍
张翔
易良平
机构
油气藏地质及开发工程国家重点实验室.西南石油大学
中海油能源发展股份有限公司工程技术分公司非常规院
中联煤层气有限责任公司晋城分公司
出处
《西南石油大学学报（自然科学版）》
CAS
CSCD
北大核心
2020年第5期135-144,共10页
基金
国家科技重大专项(2017ZX05064)。
文摘
针对煤岩、页岩等岩石具有弹塑性这一特性,考虑岩石非线性硬化与软化变形,并耦合工作液渗滤作用,沿井筒径向方向将地层分为塑性软化、塑性硬化和弹性区,根据弹性区与塑性区交界处应力连续的特点,建立了耦合工作液渗滤和岩石非线性硬化与软化变形的井壁应力场模型。分析表明,塑性区大小与井眼流体压力、泊松比和地层初始孔隙流体压力呈正相关关系,与岩石强度呈负相关关系。与弹性状态相比,岩石塑性变形降低了井眼应力集中效应,岩石塑性变形对井周径向应力影响较小,但会使井周周向应力增加。
关键词
煤岩
页岩
弹塑性
非线性本构
井周应力
Keywords
coal
shale
elastic-plastic
nonlinear
constitutive
equation
stress
field
around
wellbore
分类号
TE21 [石油与天然气工程—油气井工程]
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职称材料
题名
致密砂岩气藏射孔完井裂缝起裂压力研究
被引量：
1
4
作者
杨喜萍
胡景宏
付亮
廖松泽
机构
中国地质大学(北京)能源学院
非常规天然气地质评价与开发工程北京市重点实验室
中国石化石油工程技术研究院有限公司
出处
《石油地质与工程》
CAS
2022年第6期92-99,共8页
基金
国家自然科学基金“基于气-液硫-固硫复杂相变的深层高含硫气藏渗流机理研究”(52074248)。
文摘
致密砂岩气藏是一种非常重要的非常规油气资源,但其储层物性差、渗透率低、开采难度大,目前开发主要依赖水平井压裂改造技术。为了准确预测裂缝起裂压力,应用岩石力学、弹性力学相关理论对致密砂岩射孔完井方式下井筒复杂的受力状态进行分析,并考虑施工注入流体压力、压裂液滤失等因素对井筒周围应力场的影响,提出了一套相对完善的储层裂缝起裂压力预测模型。现场实例验证了该模型的正确性和适用性,且对于致密砂岩气藏的现场设计与开发具有一定的指导意义。
关键词
致密砂岩气藏
水平井压裂
渗滤效应
井筒周围应力场
起裂压力
Keywords
tight
sandstone
gas
reservoir
horizontal
well
fracturing
percolation
effect
stress
field
around
wellbore
fracture
initiation
pressure
分类号
TE375 [石油与天然气工程—油气田开发工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
弹塑性地层水力压裂起裂模式及起裂压力研究
郭建春
何颂根
邓燕
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015
12
下载PDF
职称材料
2
基于弹塑性井周的井筒-射孔地层破裂压力预测模型
杨峰
张敏
孟宪波
丁然
陈磊
彭岩
《中国矿业》
北大核心
2024
0
下载PDF
职称材料
3
考虑岩石弹塑性变形的井周应力场计算模型研究
李小刚
李昀昀
胡秋萍
张翔
易良平
《西南石油大学学报（自然科学版）》
CAS
CSCD
北大核心
2020
4
下载PDF
职称材料
4
致密砂岩气藏射孔完井裂缝起裂压力研究
杨喜萍
胡景宏
付亮
廖松泽
《石油地质与工程》
CAS
2022
1
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职称材料
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