本书围绕致密储层暂堵转向压裂理论与应用,对致密储层可压性评价、缝内暂堵剂运移及封堵数学模型、水力裂缝内暂堵剂运移规律及封堵机理、暂堵转向压裂数学模型及有限元算法和裂缝转向扩展机理等进行了分门别类的介绍;详细阐述暂堵转向压裂技术在致密储层中的应用适应性及改造优势,为暂堵转向压裂技术适用储层条件的优选、暂堵剂类型及用量优化和方案设计提供理论基础和应用实例。引言 致密储层可压性评价基于CFD-DEM耦合的缝内暂堵剂运移及封堵数学模型 水力裂缝内暂堵剂运移及封堵机理 暂堵转向压裂数学模型及有限元算法致密储层暂堵转向压裂裂缝转向扩展机理 致密储层暂堵转向压裂工艺技术及现场应用。
本书重点阐述致密储层暂堵转向压裂过程中的人工缝网形成与调控机理。在阐明致密储层岩石力学性质和可压性评价,以及暂堵转向压裂基本原理后,重点介绍了暂堵剂运移规律的数值模拟研究、暂堵转向压裂过程中诱导应力场演化规律、暂堵剂封堵能力的实验研究、裂缝转向扩展规律的实验研究和数值模拟研究,最后展示了应用实例。
汪道兵,男,1985年生,博士,讲师,硕士生导师。2017年毕业于中国石油大学(北京)油气井工程专业,获工学博士学位;2015年9月至2016年9月受国家留学基金委公派,西班牙加泰罗尼亚理工大学联合培养博士研究生,计算力学专业;2017年至2019年由北京航空航天大学和北京市安全生产工程技术研究院联合培养从事博士后研究,固体力学专业。2017年10月至今任教于北京石油化工学院机械工程学院。
第一章绪论(1)
第二章致密储层岩石力学性质和可压性评价(2)
第一节致密储层岩石力学性质评价(2)
第二节流体对致密储层岩石力学性质的影响(10)
第三节致密储层成缝能力评价(21)
第四节本章小结(31)
第三章暂堵转向压裂基本原理(32)
第一节工艺及应用背景(32)
第二节暂堵剂种类(33)
第三节暂堵剂运移机理(36)
第四节暂堵剂封堵机理(37)
第五节裂缝转向机理(38)
第六节本章小结(39)
第四章暂堵剂运移规律的数值模拟研究(40)
第一节常见数值计算方法(40)
第二节常见物理模型(42)
第三节数学模型(45)
第四节不同关键参数下的暂堵剂运移规律(53)
第五节本章小结(59)
第五章暂堵转向压裂过程中诱导应力场演化规律(60)
第一节诱导应力场(60)
第二节裸眼直井钻井后井周应力场分布(61)
第三节注入流体诱导应力场分布(64)
第四节人工裂缝诱导应力场分布(71)
第五节转向裂缝启裂与延伸路径确定(74)
第六节转向裂缝启裂与转向界限判定(75)
第七节本章小结(81)
第六章暂堵剂封堵能力的实验研究(83)
第一节实验装置与方案(83)
第二节暂堵剂设计与性能(84)
第三节纤维暂堵裂缝动滤失特征(86)
第四节暂堵剂封堵能力(88)
第五节本章小结(91)
第七章裂缝转向扩展规律的实验研究(93)
第一节研究目的及意义(93)
第二节裂缝转向力学机理(95)
第三节实验装置与实验方案设计(97)
第四节裂缝转向真三轴物理模拟实验(99)
第五节现场实际应用(105)
第六节本章小结(108)
第八章裂缝转向扩展规律的数值模拟研究(109)
第一节数值计算方法(109)
第二节数学模型(112)
第三节不同初始裂缝下的裂缝转向规律(113)
第四节本章小结(122)
第九章应用实例(123)
第一节某油田增产技术概况(123)
第二节A井基本情况(124)
第三节储层岩石力学及地应力特征(126)
第四节酸压设计原则(130)
第五节转向条件及关键参数优化(130)
第六节现场施工及效果(132)
第七节本章小结(136)
参考文献(138)