基于ANSYS軟件的降低破裂壓力機(jī)理模擬

蘇建政，黃志文，龍秋蓮，劉長(zhǎng)印

（中國(guó)石化石油勘探開(kāi)發(fā)研究院，北京 100083）

基于ANSYS軟件的降低破裂壓力機(jī)理模擬

蘇建政，黃志文，龍秋蓮，劉長(zhǎng)印

（中國(guó)石化石油勘探開(kāi)發(fā)研究院，北京 100083）

針對(duì)深井壓裂施工時(shí)各種降低破裂壓裂方法的技術(shù)特點(diǎn)，基于ANSYS有限元軟件，建立了裸眼完井和套管射孔完井兩種應(yīng)力計(jì)算模型，對(duì)壓裂施工中井筒附近巖石應(yīng)力變化進(jìn)行了模擬計(jì)算，分析了不同深度的儲(chǔ)層、不同巖石物性的儲(chǔ)層及深穿透射孔和酸化預(yù)處理對(duì)儲(chǔ)層的破裂壓力的影響。結(jié)果表明，儲(chǔ)層巖石力學(xué)性質(zhì)中楊氏模量對(duì)破裂壓力的影響較大，表現(xiàn)為隨楊氏模量的增加，巖石破裂壓力增加，而巖石的泊松比變化對(duì)破裂壓力影響較小;酸化預(yù)處理可以降低巖石的楊氏模量;射孔深度不同，對(duì)降低破裂壓力的作用隨孔深的增加而減弱。在應(yīng)用中應(yīng)該根據(jù)情況選擇優(yōu)化孔眼長(zhǎng)度。

ANSYS軟件;應(yīng)力;水力壓裂;破裂壓力;壓裂開(kāi)采

隨著油氣勘探技術(shù)的進(jìn)步，發(fā)現(xiàn)的超深特低滲儲(chǔ)層越來(lái)越多［1］。壓裂是低滲透儲(chǔ)層最具進(jìn)攻性的增產(chǎn)措施［2－3］，然而超深井壓裂改造的成功率和有效率低，壓裂改造技術(shù)已成為制約超深致密儲(chǔ)層能否有效開(kāi)采的瓶頸技術(shù)［4－6］。無(wú)論是酸化壓裂還是水力加砂壓裂，能否壓開(kāi)地層是壓裂施工的關(guān)鍵，井越深，地層破裂壓力越高，施工難度越大。目前，在現(xiàn)有地面施工設(shè)備能力下，降低破裂壓力的方法主要有酸化預(yù)處理技術(shù)、優(yōu)化射孔參數(shù)、高能氣體燃爆壓裂等壓前處理措施來(lái)降低地層本身的破裂壓力［7－9］。……