岩性油气藏 ›› 2011, Vol. 23 ›› Issue (4): 124–128.doi: 10.3969/j.issn.1673-8926.2011.04.023

• 油气田开发 • 上一篇    下一篇

分支井渗流-应力耦合场分析

魏臣兴，练章华，丁亮亮，郭衍茹，韩涛   

  1. 西南石油大学“油气藏地质及开发工程”国家重点实验室
  • 出版日期:2011-08-20 发布日期:2011-08-20
  • 第一作者:魏臣兴，1979 年生，男，西南石油大学在读博士研究生，主要从事CAD/CAE/CFD、管柱力学、地应力及岩石力学方面的研究。 地址：（610500）四川省成都市新都区西南石油大学博士2009 级。电话：（028）83032210。E-mail：weichenxing@163.com
  • 通信作者: 练章华，1964 年生，男，博士，教授，博士生导师，现从事CAD/CAE/CFD、管柱力学、地应力及岩石力学等方面的教学与科研工作。 E-mail：cwctlzh@swpu.edu.cn
  • 基金资助:

    国家自然科学基金项目“基于数值模拟的复杂地层地应力场反演研究”（编号：50774063）资助

Analysis of seepage-stress coupling field for lateral wells

WEI Chenxing， LIAN Zhanghua， DING Liangliang， GUO Yanruo， HAN Tao   

  1. State Key Laboratory of Oil and Gas Reservoir Geology and Exploitation， Southwest Petroleum University， Chengdu 610500， China
  • Online:2011-08-20 Published:2011-08-20

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635

摘要：

在多孔介质的渗流过程中，存在着极强的流固耦合作用。针对广泛使用的分支井型，在利用 COMSOL Multiphysics 软件时充分考虑流固耦合作用，分析耦合渗流场和应力场的分布特点，同时通过运 用三维库伦准则计算失效系数fail 值来判断井壁岩石的危险截面，并进一步计算出不同造斜率情况下失 效系数fail 的最小值和失效系数fail≤-2.5 MPa 区域的体积积分值，从而研究采用不同造斜率侧钻分支 井眼对井壁失效区域大小的影响。结果表明，在单渗流场分析中采用定压缩系数方法得到的孔隙度其变化微乎其微，而耦合渗流场中的孔隙度、渗透率在井底附近区域变化明显。因此，考虑流固耦合作用下的 渗流场能更真实地反映地下渗流情况。在耦合应力场分析中，Von Mises 等效应力的最大值和失效系数 fail 最小值均出现在侧钻分支井窗口处，即窗口处井壁岩石为危险截面，进而得出在取造斜率为15°/30 m 进行侧钻分支井眼的情况下井壁岩石失效范围最小的结论，为分支井的设计和施工提供了理论依据。

关键词: 长兴组, 生物礁, 储层特征, 控制因素, 川东北地区

Abstract:

There is very strong fluid-solid coupling during seeping in porous media. Taking full account of fluid-solid coupling in the COMSOL software for multilateral wells, the distribution characteristics of coupling seepage and stress field are analyzed, and the dangerous section of sidewall is recognized according to calculating the value of fail coefficient by the Coulomb criterion. Through calculating the minimum value of fail coefficient and the volume integration in which fail coefficient is less than - 2.5 MPa, the impact of the build-up rate on sidewall failure is studied. The results showthat the changes of porosity is very small obtained in the simple seepage field by using unique compressibility factor, while the porosity and permeability of the coupling seepage field change remarkably in the vicinity of the bottom. Therefore, fluidsolid coupling seeping is a true reflection of underground seepage. In the stress field, both the maximum valve of Von Mises equivalent stress and the minimum valve of coefficients fail emerge in the side tracking point of the lower lateral, which means that the sidetrack windowis the dangerous section of sidewall. Finally, the conclusion of smallest range of rock failure drilling lower lateral with build-up rate of 15 /30m is obtained, which provides a the oretical basis for the designing and building of the multilateral wells.

Key words: ChangxingFormation, reef, reservoir characteristics, controlling factors, northeastern Sichuan

［1］ 胡永乐，冉启全，孙建平.流固耦合油藏数值模拟［M］.北京：石油工业出版社，2007：3-98.
［2］ 李晓平.地下油气渗流力学［M］.北京：石油工业出版社，2008：35-59.
［3］ Dossary A S，Saudi Aramco，Mahgoub A A. Challenges and Achievements of Drilling Maximum Reservoir Contact（MRC） Wells in Shaybah Field［R］. SPE 85307，2003.
［4］ 李允.油藏模拟［M］.东营：石油大学出版社，1999：37-49.
［5］ 赵延林，曹平，赵阳升，等.双重介质温度场-渗流场-应力场耦合模型及三维数值研究［J］.岩石力学与工程学报，2007，26（增2）：4 024-4 031.
［6］ 盛金昌.多孔介质流-固-热三场全耦合数学模型及数值模拟［J］.岩石力学与工程学报，2006，25（增1）：3 028-3 033.
［7］ 樊怀才，李晓平，窦天财，等.应力敏感效应的气井流量动态特征研究［J］.岩性油气藏，2010，22（4）：130-134.
［8］ 张宇焜，汪伟英，周江江.注水压力对低渗透储层渗流特征的影响［J］.岩性油气藏，2010，22（2）：120-122.
［9］ 傅春梅，唐海，邹一锋，等.应力敏感对苏里格致密低渗气井废弃压力及采收率的影响研究［J］.岩性油气藏，2009，21（4）：96-98.
［10］ 史英，颜菲，李小波，等.考虑应力敏感疏松砂岩气藏试井分析［J］.岩性油气藏，2009，21（3）：114-117.
［11］ 李传亮.岩石应力敏感指数与压缩系数之间的关系式［J］.岩性油气藏，2007，19（4）：95-98.
［12］ 李传亮，王双才，周涌沂.岩石压缩系数对油藏动态储量计算结果的影响［J］.大庆石油地质与开发，2004，23（6）：31-32.
［13］ 张绍槐.多分支井钻井完井技术新进展［J］.石油钻采工艺，2001，23（2）：1-3.
［14］ 迈克尔R. 钱伯斯.多分支井［M］.孙仁远，译.北京：石油工业出版社，2006：77-172.
［15］ 石晓兵，喻著成，陈平，等.侧钻水平井、分支井井眼轨迹设计与控制理论［M］.北京：石油工业出版社，2009：1-62.
［16］ 赵军，王淼，祁兴中，等.轮西地区奥陶系地应力方向及裂缝展布规律分析［J］.岩性油气藏，2010，22（3）：95-99.
[1] 关蕴文, 苏思羽, 蒲仁海, 王启超, 闫肃杰, 张仲培, 陈硕, 梁东歌. 鄂尔多斯盆地南部旬宜地区古生界天然气成藏条件及主控因素[J]. 岩性油气藏, 2024, 36(6): 77-88.
[2] 申有义, 王凯峰, 唐书恒, 张松航, 郗兆栋, 杨晓东. 沁水盆地榆社—武乡区块二叠系煤系页岩储层地质建模及“甜点”预测[J]. 岩性油气藏, 2024, 36(4): 98-108.
[3] 薄尚尚, 田继先, 李曜良, 王晔桐, 王昊, 孙国强. 川东北地区上三叠统须家河组物源分析[J]. 岩性油气藏, 2024, 36(2): 99-112.
[4] 何文渊, 云建兵, 钟建华. 川东北二叠系长兴组碳酸盐岩云化成储机制[J]. 岩性油气藏, 2022, 34(5): 1-25.
[5] 程丹华, 焦霞蓉, 王建伟, 庄东志, 王政军, 江山. 黄骅坳陷南堡凹陷古近系沙一段页岩油储层特征及油气意义[J]. 岩性油气藏, 2022, 34(3): 70-81.
[6] 崔俊, 毛建英, 陈登钱, 施奇, 李雅楠, 夏晓敏. 柴达木盆地西部地区古近系湖相碳酸盐岩储层特征[J]. 岩性油气藏, 2022, 34(2): 45-53.
[7] 马正武, 官大勇, 王启明, 刘尧均, 李晓辉. 辽中凹陷古近系东三段湖底扇沉积特征及控制因素[J]. 岩性油气藏, 2022, 34(2): 131-140.
[8] 徐诗雨, 林怡, 曾乙洋, 赵春妮, 何开来, 杨京, 黎洋, 祝怡. 川西北双鱼石地区下二叠统栖霞组气水分布特征及主控因素[J]. 岩性油气藏, 2022, 34(1): 63-72.
[9] 熊加贝, 何登发. 全球碳酸盐岩地层-岩性大油气田分布特征及其控制因素[J]. 岩性油气藏, 2022, 34(1): 187-200.
[10] 王永骁, 付斯一, 张成弓, 范萍. 鄂尔多斯盆地东部山西组2段致密砂岩储层特征[J]. 岩性油气藏, 2021, 33(6): 12-20.
[11] 赵小萌, 郭峰, 彭晓霞, 张翠萍, 郭岭, 师宇翔. 鄂尔多斯盆地安边地区延10砂质辫状河相储层特征及主控因素[J]. 岩性油气藏, 2021, 33(6): 124-134.
[12] 杜江民, 龙鹏宇, 秦莹民, 张桐, 马宏宇, 盛军. 柴达木盆地英西地区渐新统E32储层特征及成藏模式[J]. 岩性油气藏, 2021, 33(5): 1-10.
[13] 尹兴平, 蒋裕强, 付永红, 张雪梅, 雷治安, 陈超, 张海杰. 渝西地区五峰组—龙马溪组龙一1亚段页岩岩相及储层特征[J]. 岩性油气藏, 2021, 33(4): 41-51.
[14] 李慧莉, 尤东华, 李建交, 谭广辉, 刘士林. 麦盖提斜坡北新1井吐依洛克组角砾岩储层特征[J]. 岩性油气藏, 2021, 33(2): 26-35.
[15] 严敏, 赵靖舟, 曹青, 吴和源, 黄延昭. 鄂尔多斯盆地临兴地区二叠系石盒子组储层特征[J]. 岩性油气藏, 2021, 33(2): 49-58.
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[1] 旷红伟，高振中，王正允，王晓光. 一种独特的隐蔽油藏——夏9井区成岩圈闭油藏成因分析及其对勘探的启迪[J]. 岩性油气藏, 2008, 20(1): 8 -14 .
[2] 李国军, 郑荣才,唐玉林,汪洋,唐楷. 川东北地区飞仙关组层序- 岩相古地理特征[J]. 岩性油气藏, 2007, 19(4): 64 -70 .
[3] 蔡佳. 琼东南盆地长昌凹陷新近系三亚组沉积相[J]. 岩性油气藏, 2017, 29(5): 46 -54 .
[4] 章惠, 关达, 向雪梅, 陈勇. 川东北元坝东部须四段裂缝型致密砂岩储层预测[J]. 岩性油气藏, 2018, 30(1): 133 -139 .
[5] 付广，刘博，吕延防. 泥岩盖层对各种相态天然气封闭能力综合评价方法[J]. 岩性油气藏, 2008, 20(1): 21 -26 .
[6] 马中良，曾溅辉，张善文，王永诗，王洪玉，刘惠民. 砂岩透镜体油运移过程模拟及成藏主控因素分析[J]. 岩性油气藏, 2008, 20(1): 69 -74 .
[7] 王英民. 对层序地层学工业化应用中层序分级混乱问题的探讨[J]. 岩性油气藏, 2007, 19(1): 9 -15 .
[8] 卫平生, 潘树新, 王建功, 雷　明. 湖岸线和岩性地层油气藏的关系研究 —— 论“坳陷盆地湖岸线控油”[J]. 岩性油气藏, 2007, 19(1): 27 -31 .
[9] 易定红, 石兰亭, 贾义蓉. 吉尔嘎朗图凹陷宝饶洼槽阿尔善组层序地层与隐蔽油藏[J]. 岩性油气藏, 2007, 19(1): 68 -72 .
[10] 杨占龙, 彭立才, 陈启林, 郭精义, 李在光, 黄云峰. 吐哈盆地胜北洼陷岩性油气藏成藏条件与油气勘探方向[J]. 岩性油气藏, 2007, 19(1): 62 -67 .

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