1. Inleiding
Na de efficiënte en grootschalige ontwikkeling van ondiepe middelste schaliegas in China, is de ontwikkeling van diepe-super diep schaliegas een belangrijk gebied geworden om energiezekerheid te waarborgen. Hoewel de driedimensionale putfabriek en de lange horizontale put multi-fase en multi-cluster breuktechnologie het productie-effect kan verbeteren, bij de ontwikkeling van diep schaliegas, wordt het interferentieprobleem van de interferentie van hoge stressverschil, natuurlijke breuken, natuurlijke breuken, natuurlijke breuken, kleine breuken, kleine foutontwikkeling en onredelijke breukontwerp- en bouwparameters. Een van de belangrijke kenmerken van het diepe schaliegasreservoir in het zuiden van Sichuan is de ontwikkeling van kleine fouten. Ze hebben grootschalige, geen samenhangende kracht op het wandoppervlak en hebben een hoge geleidbaarheid en hoge filtratieverlieskenmerken, die gemakkelijk de breukfracturen tijdens ritssluiting veroorzaken om te communiceren met de gebroken breuken van aangrenzende putten. Momenteel richten de meeste binnenlandse en buitenlandse wetenschappers zich op het onderzoek naar de invloed van natuurlijke fracturen op de uitbreiding van hydraulische fracturen, terwijl er weinig studies zijn naar de uitbreiding van hydraulische fracturen onder invloed van meerdere putten en kleine fouten. Daarom is het van groot belang om de ritsbreukbreukbreukwet van diepe schaliegasputten diep te begrijpen onder invloed van kleine fouten.
2. Zuigt breuktheoretisch model op basis van eindige-discrete elementmethode
● Basisideeën van eindige-discrete elementmethode Het diepe schaliegasreservoir wordt beschouwd als een geheel samengesteld uit rotsmatrix, natuurlijke breuken of fouten. De eindige element meshing en gewrichtselementinvoegingsmethode wordt gebruikt. Door de mechanische eigenschapsparameters van gezamenlijke elementen te definiëren, worden breuken of fouten beschreven. Tijdens het breken, als de vloeistofdruk de breuklimiet van het gewrichtselement overschrijdt, zal het gewrichtselement breken en een breuk vormen. Deze methode maakt gebruik van het efficiënte NBS-algoritme voor contactparen en het potentiële gebaseerde algoritme voor de berekening van de contactkracht om de unificatie en standaardisatie van de behandeling van verschillende soorten hoekcontacten te realiseren. Het verbruikt minder geheugen en is handig voor parallelle werking van programma's. Het is geschikt voor het oplossen van grootschalige engineeringproblemen zoals multi-well zipfracturing.
● Fractuurpropagatiemodel Wellbore flowmodel Volgens de wet van Kirchhoff bestaat de onderste gatdruk uit de wrijvingsweerstand langs de putboor, de perforatiewrijvingsweerstand en de breukmonddruk. De instroomstroom van elke cluster van fracturen volgt de wet van massabehoud. Breuk Intern flowmodel Wanneer de opening of sliphoeveelheid van het gewrichtselement de limietwaarde overschrijdt, breekt het gewrichtselement en vormt een breuk. De vloeistofstroom in de breuk volgt de kubieke wet. De stroom tussen knooppunten is gerelateerd aan het drukverschil. Tegelijkertijd wordt de vloeistofuitwisseling tussen het gebroken gewrichtselement en de rotsmatrix overwogen. Joint Element Fractuur Model Drie breukmodi van gewrichtselementen (trekfalen, afschuiffalen en gemengd falen van treklijsten) worden gedefinieerd. De schadefactor d wordt gebruikt om de schade -mate van gewrichtselementen kwantitatief te karakteriseren. Vloeistof-vaste koppelingsmodel Het vloeistof-vaste koppelingsproces omvat de relatie tussen de verandering van breukopening en de vormingsstress en de verandering van vloeistofstroomtoestand in de breuk. Door de actiekracht van vloeistof op het breukwandoppervlak en de invloed van de vervorming van de rotsmassa op vloeistofstroom te overwegen, worden de relatie tussen vloeistof- en rotsmatrixvervorming, de vormingspanningsevenwichtsvergelijking, de contactkrachtberekeningvergelijking en de triangulaire elementspanningstraculatie -vergelijking vastgesteld.
3.Model Verificatie
● Mijnveldinstantie verificatie neemt het 5e deel van Well 4 in platform X van diep schaliegas in het zuiden van Sichuan als een voorbeeld om een fractuurver voortplantingsverificatiemodel op te zetten. Er is een kleine foutzone in dit breukgedeelte. De simulatieresultaten zijn in principe consistent met de veldmicro-seismische gegevens, die de nauwkeurigheid van het model bewijzen.
● Nauwkeurigheidsverificatie De gevoeligheidsanalyse van de simulatietijdstap en het roostergrootte wordt respectievelijk uitgevoerd. De resultaten laten zien dat de tijdstap en het roostergrootte een bepaalde impact hebben op het simulatieproces, maar de gebruikte iteratieve methode is betrouwbaar en robuust.
4. Numerieke simulatieresultaatanalyse
● Invloed van naderende hoek van kleine fout De invloed van kleine fouten met verschillende naderende hoeken op de ritssluiting van de breukkanaalwet wordt gesimuleerd. De resultaten tonen aan dat na de breukbreuk met de kleine fout elkaar kruist, deze wordt vastgelegd door de kleine fout en er geen kruisend fenomeen is. In vergelijking met natuurlijke fracturen hebben kleine fouten een duidelijker blokkeereffect op de uitbreiding van breukfracturen in de richting van de maximale horizontale hoofdspanning. Met de toename van de naderende hoek van kleine fouten, neemt de drukstijging van de respons goed af en neemt de drukresponstijd toe.
● Invloed van de afstand van putboor tot kleine fout De invloed van de afstand tussen de middenpositie van de kleine fout en de horizontale putboor op de ritssluitingsdrukkanaalwet wordt bestudeerd. Hoe dichter de kleine fout is bij de putboor, hoe gemakkelijker het is voor de put om met de kleine fout te communiceren, wat resulteert in de vorming van nieuwe breuken aan beide uiteinden van de kleine fout. Hoe groter de afstand tot de voorgeslepen put, hoe groter de drukstijging en hoe eerder de drukresponstijd van de respons goed.
● Invloed van een gestreepte kleine fout door meerdere grootschalige gewrichtselementen te presenteren om gestreepte kleine fouten te construeren, wordt de invloed van gestreepte kleine fouten op de fractuurvoortplanting en het kanaliseren van ritsbreuk bestudeerd. Tijdens het breukproces zijn breuken-fracturen gemakkelijk te vormen in meerdere kleine fouten, die een stroomkanaal bouwt voor de breukbreuken van de well-breuk. Met de toename van het aantal kleine foutlagen en bandbreedte neemt de drukstijging van de respons goed af en neemt de drukresponstijd toe.
● Invloed van verkeerde uitlijningsafstand tussen twee putperforatiegaten De invloed van de verkeerde uitlijningsafstand tussen de perforatiegaten van aangrenzende putten op de fractuurpropagatie en kanaalwet van twee putten wordt bestudeerd. Met de ronde gezamenlijke werking van kleine fouten, vormen de breukenfracturen tussen twee putten die kan worden gekanaliseerd, maar de respons na het kanaliseren is anders. Met de toename van de verkeerde uitlijningsafstand van perforatiegaten, neemt de drukstijging van de respons geleidelijk toe en wordt de drukresponstijd geleidelijk verkort.
5. Conclusies
Kleine fouten zijn belangrijke geologische structurele kenmerken van diepe schaliegasreservoirs en hebben een significante impact op het fractuurpropagatietraject tussen multi-putten tijdens ritssluiting. In vergelijking met natuurlijke fracturen hebben kleine fouten een sterker vermogen om hydraulische fracturen vast te leggen en te blokkeren. Factoren zoals de naderende hoek van kleine fouten, de afstand tot de putboor, het aantal lagen en bandbreedte en de verkeerde uitlijningsafstand van perforatiegaten tussen twee putten zullen de drukstijging en de drukresponstijd van de responsput beïnvloeden. In het daadwerkelijke ontwerpen van een ritssluiting moet de bijzonderheid van kleine fouten worden overwogen. Op basis van een diep begrip van de invloedswet van verschillende kenmerkende kleine fouten in breuksecties, moet breukontwerp worden uitgevoerd meer gericht.