基于DFN离散裂缝网络模型的裂缝性储层建模方法 被引量：47

1

作者 郎晓玲 郭召杰 《北京大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第6期964-972,共9页

针对目前裂缝性储层建模方法存在的问题,探讨DFN离散裂缝网络模型的裂缝性储层建模的思路和方法,提出分大尺度和中小尺度两种裂缝级别建立DFN离散裂缝模型。首先,按照确定性建模方法,以三维地震资料建立大尺度裂缝的空间分布模型。然后... 针对目前裂缝性储层建模方法存在的问题,探讨DFN离散裂缝网络模型的裂缝性储层建模的思路和方法,提出分大尺度和中小尺度两种裂缝级别建立DFN离散裂缝模型。首先,按照确定性建模方法,以三维地震资料建立大尺度裂缝的空间分布模型。然后,以岩芯观测和成像测井解释的裂缝密度、长度、倾角、方位等统计信息为基础,在地震裂缝预测的属性体约束下,建立全区裂缝密度分布模型,并以该数据体为约束,利用随机建模方法,建立中小尺度的裂缝网络模型,实现井间裂缝密度的约束。最后,通过整合大尺度和中小尺度的DFN模型,建立Z地区综合离散裂缝网络模型及其裂缝孔隙度、渗透率等属性模型。该模型反映了储层裂缝的三维空间分布特征,为该区油藏数值模拟提供了地质基础。 展开更多

关键词 裂缝性储层建模 dfn离散裂缝网络模型 裂缝密度 地震属性 裂缝尺度

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基于离散裂缝网络模型的储层裂缝建模 被引量：17

2

作者 徐维胜 龚彬 +1 位作者 何川 秦关 《大庆石油学院学报》 CAS 北大核心 2011年第3期13-16,114,共4页

应用测井和地震资料分析储层裂缝在三维空间上的分布形态.首先对微电阻率成像测井EMI资料处理,人工识别出天然张开裂缝,计算裂缝的密度、长度、宽度、倾角、方位等参数,并生成LAS格式的数据;然后以GoCAD为软件平台,依据离散裂缝网络模型... 应用测井和地震资料分析储层裂缝在三维空间上的分布形态.首先对微电阻率成像测井EMI资料处理,人工识别出天然张开裂缝,计算裂缝的密度、长度、宽度、倾角、方位等参数,并生成LAS格式的数据;然后以GoCAD为软件平台,依据离散裂缝网络模型DFN原理,综合运用裂缝定量数据、测井数据和地震资料,建立普光气田碳酸盐岩储层裂缝地质模型.该模型客观地反映了储层裂缝的几何特征和分布形态,可为后续气藏数值模拟提供依据. 展开更多

关键词 普光气田 裂缝 测井资料 地震数据 离散裂缝网络

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裂缝性油藏离散裂缝网络随机生成及数值模拟 被引量：18

3

作者 杨坚 吕心瑞 +1 位作者 李江龙 袁向春 《油气地质与采收率》 CAS CSCD 北大核心 2011年第6期74-77,116,共4页

裂缝性油藏裂缝表征及数值模拟是当前油田开发领域研究的难点和热点。为了克服连续性介质模型在裂缝描述和计算效率上的缺点,采用随机生成的离散裂缝网络进行裂缝性油藏数值模拟。首先应用地质统计学方法随机生成与实际裂缝在统计意义... 裂缝性油藏裂缝表征及数值模拟是当前油田开发领域研究的难点和热点。为了克服连续性介质模型在裂缝描述和计算效率上的缺点,采用随机生成的离散裂缝网络进行裂缝性油藏数值模拟。首先应用地质统计学方法随机生成与实际裂缝在统计意义上等效的裂缝网络,并对其简化物理模型进行几何离散;然后通过计算不同维数控制体单元之间的传导系数,建立基于控制体积有限差分方法的油—水两相流动的数值计算格式;最后通过算例验证了该方法理论与算法的正确性。该方法对裂缝进行显式地降维处理,提高了网格生成效率,缩短了计算时间。 展开更多

关键词 裂缝性油藏 离散裂缝网络 控制体积有限差分 两相流 数值模拟

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裂缝性油藏离散裂缝网络模型与数值模拟 被引量：15

4

作者 张烈辉 贾鸣 +1 位作者 张芮菡 郭晶晶 《西南石油大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2017年第3期121-127,共7页

离散裂缝网络模型由于能更好地表征裂缝性储层的非均质性而成为研究热点。将多点地质统计学中的FILTERSIM方法引入到离散裂缝网络建模中,克服了Monte-Carlo方法的不足,并为后续的渗流数值模拟提供裂缝网络模型。基于油水两相渗流模型,... 离散裂缝网络模型由于能更好地表征裂缝性储层的非均质性而成为研究热点。将多点地质统计学中的FILTERSIM方法引入到离散裂缝网络建模中,克服了Monte-Carlo方法的不足,并为后续的渗流数值模拟提供裂缝网络模型。基于油水两相渗流模型,推导了油水两相饱和度有限元数值解格式,结合建立的裂缝网络模型,研究了一注一采井的水驱油动态过程和含水率上升规律。研究表明,离散裂缝网络模型与均质模型相比,由于存在裂缝网络,注入水沿着裂缝网络窜进,导致采油井过早地见水。当采油井见水以后,两种模型的含水率上升规律一致。 展开更多

关键词 离散裂缝网络 多点地质统计学 数值模拟 裂缝性油藏 油水两相

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基于离散裂缝网络模型裂缝储层的随机模拟——以王窑区块为例 被引量：5

5

作者 唐永 梅廉夫 +2 位作者 张春生 龙礼文 陈友智 《地质科技情报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第5期71-77,共7页

在燕山期、喜山期构造活动作用下,王窑区块发育北东向和南北向共轭剪切裂缝。针对该裂缝进行了统计分析,并利用离散裂缝网络模型对裂缝进行了随机模拟。模拟结果表明:研究区共轭裂缝北东向较为显著,且以高角度裂缝为主。裂缝对渗透率影... 在燕山期、喜山期构造活动作用下,王窑区块发育北东向和南北向共轭剪切裂缝。针对该裂缝进行了统计分析,并利用离散裂缝网络模型对裂缝进行了随机模拟。模拟结果表明:研究区共轭裂缝北东向较为显著,且以高角度裂缝为主。裂缝对渗透率影响较为明显,将研究区的渗透率提高到20×10-3μm2,孔隙度增加约2%。 展开更多

关键词 离散裂缝网络模型 裂缝 储层 随机性

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裂缝性油藏离散裂缝网络模型 被引量：18

6

作者 郑松青 张宏方 +1 位作者 刘中春 牟雷 《大庆石油学院学报》 CAS 北大核心 2011年第6期49-54,126,共6页

与常规碎屑岩储层相比,裂缝性油藏储层非均质性强,表征单元体尺度大,难以用等效连续模型表征,而离散裂缝网络模型可以描述储层任意尺度上的非均质性.从裂缝性储层识别预测技术、建模方法、模型应用等方面对离散裂缝网络模型进行分析,指... 与常规碎屑岩储层相比,裂缝性油藏储层非均质性强,表征单元体尺度大,难以用等效连续模型表征,而离散裂缝网络模型可以描述储层任意尺度上的非均质性.从裂缝性储层识别预测技术、建模方法、模型应用等方面对离散裂缝网络模型进行分析,指出其发展趋势依赖3方面技术:(1)在储层识别和预测技术方面,需建立裂缝产状、长度、开度等属性的识别预测模型,为离散裂缝网络模型建模提供准确有效的井点信息和井间信息;(2)在建模技术方面,需进一步研究裂缝产状、长度、开度等属性的空间相关性和结构性及其建模方法;(3)在模型应用技术方面,基于离散裂缝网络模型的数值模拟方法计算成本过高,需降低其计算成本,以满足工程需要. 展开更多

关键词 离散裂缝网络模型 储层表征概念 非均质性 建模方法 数值模拟 裂缝性油藏

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裂缝密度约束的离散裂缝网络建模方法与实现 被引量：11

7

作者 董少群 曾联波 +2 位作者 曹菡 XU Chaoshui 王圣娇 《地质论评》 CAS CSCD 北大核心 2018年第5期1302-1313,共12页

如何高效地用多种类型资料(如地震、测井、岩芯等)所得到的裂缝信息对离散裂缝网络建模至关重要。为此本文提出一种裂缝密度约束的离散裂缝网络建模方法,将多种裂缝先验信息转换为裂缝密度,通过密度约束裂缝网络模型。方法对裂缝位置的... 如何高效地用多种类型资料(如地震、测井、岩芯等)所得到的裂缝信息对离散裂缝网络建模至关重要。为此本文提出一种裂缝密度约束的离散裂缝网络建模方法,将多种裂缝先验信息转换为裂缝密度,通过密度约束裂缝网络模型。方法对裂缝位置的确定方法进行改进,从编程的角度对二维和三维实现进行了分析,同时讨论了方法的适用性及参数设定。为验证方法效果,实例分析部分选用鄂尔多斯盆地延河剖面附近的一井区数据进行裂缝建模,并与实际生产资料进行比对,结果表明该方法所建立的裂缝模型与实际生产数据吻合。 展开更多

关键词 离散裂缝网络 裂缝密度 裂缝建模 测井 参数设定

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渤海C油田潜山裂缝型储集层随机离散裂缝网络模型的实现与优选方法 被引量：9

8

作者 王晖 胡光义 《岩性油气藏》 CSCD 2012年第1期74-79,共6页

针对渤海C油田潜山裂缝型储集层的地质特点,综合利用岩心、测井、油藏动态以及露头等资料,分析了潜山裂缝型储集层的成因及发育特点,确定构造应力场和断层的分布为该油田储集层裂缝发育的2个主控因素。将构造应力场与断层分布相结合模... 针对渤海C油田潜山裂缝型储集层的地质特点,综合利用岩心、测井、油藏动态以及露头等资料,分析了潜山裂缝型储集层的成因及发育特点,确定构造应力场和断层的分布为该油田储集层裂缝发育的2个主控因素。将构造应力场与断层分布相结合模拟离散裂缝网络,预测裂缝分布趋势。通过地质特征对比以及动态资料验证,优选出C油田的离散裂缝网络(DFN)。以离散裂缝网络(DFN)为平面约束条件,以井点岩心统计裂缝几何形态为"硬"数据,计算出裂缝孔隙度和渗透率的三维分布,并建立了潜山裂缝型储集层的地质模型,为油田开发方案的制定提供了可靠的地质依据。 展开更多

关键词 裂缝型储集层 离散裂缝网络(dfn) 裂缝孔隙度模型 裂缝渗透率模型

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深层页岩多分支井燃爆压裂裂缝扩展规律

9

作者 朱海燕 王恩博 +6 位作者 唐凯 伊向艺 赵鹏 李沁 朱舰桥 徐德昭 邓颖 《石油勘探与开发》 北大核心 2025年第4期939-947,共9页

基于有限元-离散元数值方法,综合考虑应力波冲击、爆生气准静态压力和应力波反射作用,建立燃爆压裂裂缝扩展数值模型,结合物理实验结果对比验证模型的可靠性。以四川盆地泸州地区志留系龙马溪组页岩储层为例,研究地应力差、天然裂缝参... 基于有限元-离散元数值方法,综合考虑应力波冲击、爆生气准静态压力和应力波反射作用,建立燃爆压裂裂缝扩展数值模型,结合物理实验结果对比验证模型的可靠性。以四川盆地泸州地区志留系龙马溪组页岩储层为例,研究地应力差、天然裂缝参数、分支井筒间距、延迟起爆时间和分支井筒与主井筒夹角对裂缝扩展规律的影响。结果表明:(1)地应力差为5~15 MPa时燃爆压裂裂缝扩展形态受地应力差影响较小,当地应力差达20 MPa时分支井筒间裂缝相互窜通的趋势明显减弱;(2)天然裂缝长度的增加会促进燃爆压裂裂缝沿天然裂缝走向扩展,天然裂缝体密度和角度增大会限制裂缝扩展区域并减小井间窜通概率;(3)分支井筒间距越大,越不易引发裂缝窜通现象,裂缝向多个方向扩展;(4)增加延迟起爆时间,将缩短井间裂缝的距离;(5)当分支井筒与主井筒夹角为45°和90°时,井间裂缝存在相互窜通的趋势。 展开更多

关键词 燃爆压裂 多分支井 裂缝扩展规律 页岩储层 离散裂缝网络

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基于离散裂缝网络模型的陆相页岩超临界CO2压裂滤失特征 被引量：4

10

作者 罗攀 乔红军 +3 位作者 李哲 黄昊 孙晓 贺沛 《科学技术与工程》 北大核心 2020年第1期146-152,共7页

鄂尔多斯盆地延长探区陆相页岩裂缝网络发育,超临界CO2的黏度极低,滤失性极强,准确计算CO2滤失量对压裂设计有重要意义。相对于双重介质模型,建立的离散裂缝网络模型可以考虑不同裂缝密度、尺寸、角度等分布特征。使用山西组页岩的储层... 鄂尔多斯盆地延长探区陆相页岩裂缝网络发育,超临界CO2的黏度极低,滤失性极强,准确计算CO2滤失量对压裂设计有重要意义。相对于双重介质模型,建立的离散裂缝网络模型可以考虑不同裂缝密度、尺寸、角度等分布特征。使用山西组页岩的储层参数分析了不同天然裂缝参数对CO2滤失速度的影响,最后使用YYP1-1井的实际泵注程序和实时微地震数据对模型进行了验证。结果表明,裂缝密度、尺寸与CO2滤失速度呈正相关,水力裂缝方位角与天然裂缝方位角垂直时滤失速度最大,裂缝角度分布范围较大时滤失速度也更大,预测的滤失速度与实际注入速度相差较小。 展开更多

关键词 离散裂缝网络 陆相页岩 天然裂缝 超临界CO2 滤失 压裂优化

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考虑应力敏感的基岩气藏离散裂缝网络模型与数值模拟

11

作者 刘永 付颖 +3 位作者 冯昕媛 任广聪 陈铭 张成娟 《河南理工大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2021年第3期26-33,共8页

为了准确模拟裂缝性基岩气藏产能,以柴达木盆地东坪区块为例,将区块内裂缝性基岩气藏视为离散裂缝与基质岩体介质,建立裂缝性基岩气藏产能有限元计算模型。在考虑水力压裂裂缝应力敏感性、气藏流体的高压物性非线性和随机分布天然裂缝... 为了准确模拟裂缝性基岩气藏产能,以柴达木盆地东坪区块为例,将区块内裂缝性基岩气藏视为离散裂缝与基质岩体介质,建立裂缝性基岩气藏产能有限元计算模型。在考虑水力压裂裂缝应力敏感性、气藏流体的高压物性非线性和随机分布天然裂缝基础上,采用Galerkin加权残值法将渗流方程进行空间离散,并通过Newton-Raphson迭代求解非线性方程组,实现裂缝型基岩气藏离散裂缝网络产能模拟,分析天然裂缝、人工裂缝对研究区块内水平井分段压裂后产能模拟结果的影响规律。结果表明:忽略应力敏感会过高估计产量,相比而言,考虑水力裂缝应力敏感性的产能拟合结果更符合实际;基岩气藏渗流压力场主要受主裂缝导流能力控制,离散分布的不连通天然裂缝对压力场的影响较弱;离散不连通的天然裂缝对增产作用效果不明显,水力压裂应重点提高人工裂缝导流能力或沟通天然裂缝;东坪区块基岩气藏最优导流和最优缝长分别为15 D·cm和200~250 m。 展开更多

关键词 东坪区块 基岩气藏 离散裂缝网络 应力敏感 渗流特征 数值模拟

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离散裂缝性油藏数值模拟方法 被引量：21

12

作者 张允 袁向春 +2 位作者 姚军 康志江 崔书岳 《大庆石油学院学报》 CAS 北大核心 2010年第3期80-85,共6页

针对存在控制油水流动方向的离散裂缝性油藏难以进行数值模拟的问题,提出对该类油藏进行数值模拟的改进方法;在离散裂缝网络模型的基础上,分别给出流体在裂缝-基质和裂缝间的窜流方程,建立含有该窜流项的基岩系统和裂缝系统的数学模型,... 针对存在控制油水流动方向的离散裂缝性油藏难以进行数值模拟的问题,提出对该类油藏进行数值模拟的改进方法;在离散裂缝网络模型的基础上,分别给出流体在裂缝-基质和裂缝间的窜流方程,建立含有该窜流项的基岩系统和裂缝系统的数学模型,并采用有限单元法进行数值求解,得到包含时间项的压力和饱和度的总特征矩阵方程.模拟检验结果表明该方法具有良好的模拟效果. 展开更多

关键词 裂缝性油藏 离散裂缝网络模型 数值模拟 有限单元法

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基于离散缝洞网络模型的缝洞型油藏混合模型 被引量：7

13

作者 严侠 黄朝琴 +2 位作者 李阳 姚军 樊冬艳 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第9期2474-2483,共10页

针对存在大尺度导流裂缝的复杂缝洞型油藏,为了克服目前常用数学模型不能准确高效对其进行流动模拟的缺陷,提出一种新的混合模型。首先根据缝洞的结构特征划分合适的正交网格,在每个网格单元内建立离散缝洞网络模型(DFVN),基于超样本技... 针对存在大尺度导流裂缝的复杂缝洞型油藏,为了克服目前常用数学模型不能准确高效对其进行流动模拟的缺陷,提出一种新的混合模型。首先根据缝洞的结构特征划分合适的正交网格,在每个网格单元内建立离散缝洞网络模型(DFVN),基于超样本技术和体积平均方法求得网格单元的等效渗透率张量,对小尺度的缝洞结构进行等效处理;以形成的正交网格为基础建立嵌入式离散裂缝模型,对大尺度导流裂缝进行显示处理,并基于模拟有限差分方法建立能准确处理全张量形式渗透率的数值计算格式;最后通过单相稳定渗流数值算例验证本文方法的正确性和优越性。研究结果表明:对于缝洞结构易发生变化的油藏,只需根据变化后的缝洞结构进行局部的参数修正,避免了类似于离散缝洞网络模型的整体网格重构,有效提高了计算效率。 展开更多

关键词 缝洞型油藏 离散缝洞网络模型 超样本技术 嵌入式离散裂缝模型 模拟有限差分

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基于局部热非平衡的含裂缝网络干热岩采热性能模拟 被引量：12

14

作者 曲占庆 张伟 +4 位作者 郭天魁 孙江 巩法成 田雨 李小龙 《中国石油大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期90-98,共9页

采用压裂技术在干热岩中构造裂缝网络,工作流体在裂缝内的循环携热使干热岩中高温资源得到有效提取。为真实模拟岩体与流体间能量传递,基于局部热非平衡理论,将储层视为由基质岩体与离散裂缝组成的双重介质模型,建立温度-渗流-应力全耦... 采用压裂技术在干热岩中构造裂缝网络,工作流体在裂缝内的循环携热使干热岩中高温资源得到有效提取。为真实模拟岩体与流体间能量传递,基于局部热非平衡理论,将储层视为由基质岩体与离散裂缝组成的双重介质模型,建立温度-渗流-应力全耦合模拟采热过程中流体流动、热量传递、岩体变形的相互作用,进而对不同注采井网和模型参数下采热性能进行研究。结果表明:干热岩资源开采过程的模拟有必要采用温度-渗流-应力耦合,裂缝分布的非均匀性对采热性能有影响;注采井网的合理布局有利于地热能大规模动用与高效开发;基岩热膨胀系数影响温差引起的热应力作用从而影响采热性能;合理选择注采压差有利于开发,压差过大将缩短开发寿命,注入温度越高采热速率越高。 展开更多

关键词 干热岩 离散裂缝网络 温度-渗流-应力耦合 局部热非平衡 注采井网

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利用地震资料约束小尺度离散裂缝的空间分布 被引量：4

15

作者 王强 卢泉杰 +1 位作者 韩科龙 郑松青 《断块油气田》 CAS 2012年第4期423-425,共3页

离散裂缝网络模型能够表征储层任意尺度上的非均质性,已经成为裂缝性油藏描述的一项先进技术。在离散裂缝网络模型建模过程中,应视裂缝尺度不同采用不同的方法:易识别的大尺度裂缝一般采用确定性建模方法;难以识别的小尺度裂缝一般采用... 离散裂缝网络模型能够表征储层任意尺度上的非均质性,已经成为裂缝性油藏描述的一项先进技术。在离散裂缝网络模型建模过程中,应视裂缝尺度不同采用不同的方法:易识别的大尺度裂缝一般采用确定性建模方法;难以识别的小尺度裂缝一般采用基于示性点过程的随机建模方法。针对小尺度裂缝随机建模过程中裂缝片空间位置的确定展开研究,提出了一种能够利用地震资料约束井间裂缝分布的方法。该方法在裂缝密度模型建模的基础上,先将其转化为概率模型,再以概率模型作"中介",并同一定的终止条件相结合,最后确定裂缝片位置,解决了井点处裂缝密度同控制裂缝生成的密度不一致的问题。通过实例验证了该方法的可行性。 展开更多

关键词 离散裂缝网络模型 裂缝空间分布 地震资料 概率模型

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DFN模型裂缝建模新技术 被引量：55

16

作者 王建华 《断块油气田》 CAS 2008年第6期55-58,共4页

DFN模型是目前世界上描述裂缝的一项先进技术,它通过展布于三维空间中的各类裂缝片组成的裂缝网络集团来构建整体的裂缝模型,实现了对裂缝系统从几何形态到其渗流行为的逼真细致的有效描述,吉林油田晴子井油田采用这一技术很好地解决了... DFN模型是目前世界上描述裂缝的一项先进技术,它通过展布于三维空间中的各类裂缝片组成的裂缝网络集团来构建整体的裂缝模型,实现了对裂缝系统从几何形态到其渗流行为的逼真细致的有效描述,吉林油田晴子井油田采用这一技术很好地解决了油田开发的诸多问题。 展开更多

关键词 裂缝建模 离散型裂缝网络 dfn模型 晴子井油田

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深层页岩气储层水力压裂裂缝扩展影响机理 被引量：11

17

作者 曾波 冯宁鑫 +6 位作者 姚志广 杜雨柔 黎俊峰 郑健 衡德 唐煊赫 朱海燕 《断块油气田》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期246-256,共11页

现有中浅层页岩气压裂取得的认识难以解释深层页岩气储层压裂过程中水力裂缝扩展的影响机理。为了研究四川盆地深层页岩气储层水力压裂裂缝扩展机理,文中以泸州深层页岩气区LS1平台为研究对象,进行基于地质-工程一体化的水力压裂裂缝扩... 现有中浅层页岩气压裂取得的认识难以解释深层页岩气储层压裂过程中水力裂缝扩展的影响机理。为了研究四川盆地深层页岩气储层水力压裂裂缝扩展机理,文中以泸州深层页岩气区LS1平台为研究对象,进行基于地质-工程一体化的水力压裂裂缝扩展数值模拟与分析。首先,根据泸州区块目标井区储层的地质概况,建立地质模型,明确地质力学属性;然后,基于微地震和蚂蚁体数据,建立符合真实储层构造特性的离散天然裂缝网络;在此基础上,根据现场实际施工数据,建立了基于DFN的水力压裂复杂裂缝扩展模型,并基于微地震监测结果对模型进行了验证;最后,还研究了4个单因素对储层改造体积的影响特点。研究结果对深层页岩气储层水力压裂复杂缝网研究有一定的指导作用。 展开更多

关键词 深层页岩气 离散天然裂缝网络 dfn 复杂裂缝扩展 储层改造体积

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基于FEM-DFN的页岩气储层水力压裂复杂裂缝交错扩展模型 被引量：10

18

作者 唐煊赫 朱海燕 李奎东 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第1期162-176,共15页

页岩气藏压裂过程中,常遇到因施工压力超限储层压不开、近井地带裂缝形态复杂而引起砂堵的恶性事故,如何有效模拟复杂裂缝的起裂与交错扩展形态是页岩气体积压裂优化设计的关键。为此,基于有限元—离散裂缝网络(FEM-DFN),考虑水力裂缝... 页岩气藏压裂过程中,常遇到因施工压力超限储层压不开、近井地带裂缝形态复杂而引起砂堵的恶性事故,如何有效模拟复杂裂缝的起裂与交错扩展形态是页岩气体积压裂优化设计的关键。为此,基于有限元—离散裂缝网络(FEM-DFN),考虑水力裂缝扩展的非线性损伤破裂力学行为与裂缝面摩擦效应,改进了拉伸—剪切复合破裂模式的本构方程,建立了基于显式时间积分的页岩气储层水力压裂复杂裂缝交错扩展的多场耦合模型,并在实验室和现场微地震监测中进行了验证。研究结果表明:①水力裂缝与天然裂缝交错机制主要为2类,即被天然裂缝诱导并沿天然裂缝扩展、直接穿透天然裂缝,地质与工程因素对交错机制的转变存在阈值,当排量超过26 m^(3)/min时,或压裂液黏度超过40mPa·s时,或应力差超过18MPa时,或裂缝面摩擦系数超过0.8时,水力裂缝将直接穿透天然裂缝;②天然裂缝对水力裂缝的诱导作用随着两者夹角的变化而变化,在夹角较小的情况下,水力裂缝容易在最大水平主应力方向交汇点之前提前被天然裂缝诱导,而当夹角增大时则在交汇点处进入天然裂缝扩展,且表现为一侧拉张裂缝一侧剪切裂缝;③相邻两簇水力裂缝容易在天然裂缝的诱导作用下相互吸引,进而交汇成优势主裂缝。结论认为,天然裂缝的分布状态是决定压裂裂缝复杂度的关键性因素,研究成果可为中深层页岩气压裂裂缝分析和施工参数优化提供理论与技术支撑。 展开更多

关键词 页岩气藏 水力压裂 天然裂缝 非线性损伤 有限元—离散裂缝网络 水力—天然裂缝 互作用 交错扩展

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基于二维裂缝网络数值模拟的干热岩储层热采效率评价 被引量：6

19

作者 唐宜家 马天寿 +2 位作者 陈力力 张玉婷 王锐 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第4期94-106,共13页

增强型地热系统(EGS)的热采效率评价方法是实现干热岩储层热能效益开发的重要手段。为了评价干热岩储层热采效率,基于质量守恒和能量守恒定律,综合考虑复杂裂缝网络、水力裂缝、井筒效应等因素影响,建立了二维随机裂缝网络干热岩储层热... 增强型地热系统(EGS)的热采效率评价方法是实现干热岩储层热能效益开发的重要手段。为了评价干热岩储层热采效率,基于质量守恒和能量守恒定律,综合考虑复杂裂缝网络、水力裂缝、井筒效应等因素影响,建立了二维随机裂缝网络干热岩储层热采数值模型,并采用有限元方法对模型进行求解;通过对比单裂缝热采解析解和数值模拟结果,验证了模型准确性;并进一步分析了水力裂缝开度,天然裂缝开度、走向、长度、密度,以及裂缝网络连通漏失性断层对EGS热采效率的影响规律。研究结果表明:①与单裂缝热采解析模型相比,数值模拟得到的产出温度最大误差为7.54%,满足热采模拟要求;②水力裂缝开度越大、天然裂缝开度越小,热采效率越高;③天然裂缝长度、密度和走向均能导致缝网连通性增强,流体容易向裂缝网络漏失而无法产出,导致热采效率降低;④裂缝网络在连通漏失性断层的情况下,会造成流体向断层的恶性漏失,导致热采效率变差。结论认为,EGS设计和开发需要避开漏失性断层,采取有利于降低天然裂缝网络连通性的措施,该成果认识有助于指导干热岩储层井位部署、压裂设计与采热工艺措施优化。 展开更多

关键词 干热岩 增强型地热系统 离散裂缝网络 随机裂缝 井筒传热 热采模拟 热采效率 断层

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裂隙介质氡迁移的分形离散裂隙网络模型 被引量：1

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作者 冯胜洋 李策 +1 位作者 刘永 康虔 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第11期97-104,共8页

为更有效地开展氡污染防治、氡示踪研究,根据分形理论与离散裂隙网络(DFN)建立裂隙介质氡迁移模型;采用双幂律模型描述裂隙位置与长度,多级联乘方法获得裂隙中心点位置,von Mises-Fisher分布函数确定裂隙方向,对数正态分布方法确定裂隙... 为更有效地开展氡污染防治、氡示踪研究,根据分形理论与离散裂隙网络(DFN)建立裂隙介质氡迁移模型;采用双幂律模型描述裂隙位置与长度,多级联乘方法获得裂隙中心点位置,von Mises-Fisher分布函数确定裂隙方向,对数正态分布方法确定裂隙开度分布;采用自研试验装置验证理论模型,并使用理论模型分析某天然裂隙岩体氡迁移特征。结果表明:理论模型计算氡活度浓度与试验结果相差最大不超过4%,该裂隙岩体的平均氡析出率为0.00258 Bq/(m^(2)·s),岩体内连通裂隙构成氡迁移的主要通道,裂隙密集处的最大氡通量比裂隙稀疏处的大约3个数量级。裂隙介质平均氡析出率随分形维数的增加而增大,随长度指数的增加而减小,与对流速度呈非线性增加关系。 展开更多

关键词 裂隙介质 氡迁移 离散裂隙网络(dfn) 氡析出率 分形维数

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