农安油页岩水力压裂模拟及实验研究.pdf

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1、第42卷第11期探矿工程(岩土钻掘工程)V01．42No．112015年11月ExplorationEngineering(Rock&SoilDrillingandTunneling)Nov．2015：7一l1农安油页岩水力压裂模拟及实验研究王聪，陈晨，孙友宏，王维，洪建俊，高帅(1．吉林大学建设I-程学院，吉林长春130026；2．大庆油田有限责任公司采油工程研究院，黑龙江大庆163000)摘要：裂隙的数量和尺寸会影响油页岩原位开采的成本与效率，开采前需对油页岩进行水力压裂来建立或扩展裂隙，而压裂过程中的破裂压力是一个重要的参数。以农安矿区油页岩为研究对象，数值计算了其射孔完井下

2、的水力压裂的破裂压力并采用真实破裂过程分析软件(二维渗流分析版)对水力压裂过程进行数值模拟，得到油页岩破裂压力。同时对该矿区油页岩压裂进行了实验对比，验证了数值模拟的有效性。对比结果表明模拟值、实验值较计算值均偏大。关键词：油页岩；水力压裂；破裂压力；数值模拟；农安油页岩矿区中图分类号：TE357文献标识码：A文章编号：1672—7428(2015)11—0007—05SimulationofOilShaleHydraulicFracturinginNong’anandtheExperimentalStudy／WANGCong，CHENChert，SUNYou—hung，WANGW

3、ei，HONGJian-jun，GAOShuai(1．CollegeofConstructionEngineering，JilinUniversity，ChangchunJilin130026，China；2．ProductionEngineeringResearchInstitute0fDaqingOilfieldCo．，Ltd．，DaqingHei—longjiang163000，China)Abstract：Thecostandeficiency0fin-situminingofoilshaleareaffectedbythenumberandsizeofcracks，iti

4、snecessa-rytobuildorexpandfissuresbeforehydraulicfracturingofoilshaleandthefracturingpressureisanimportantparameterinthefracturingprocess．ThispapertakestheNong’anoilshaleastheresearchobject，thenumericalcalculationoffracturingprocessofhydraulicfracturingprocessunderperforationcompletionandnumer

5、icalsimulationwasmadeonhydraulicfractu—ringprocesswith2Dseepageanalysisvemionofrealisticfracturingprocessanalysissoftware；thefracturepressureofoilshalewasobtained．TheexperimentalcomparisonwascarriedoutonoilshalefracturinginNong’anminingarea：thevalid-ity0fthenumericalsimulationwasverified．Theco

6、mparisonresultsshowthatboththesimulationandtheexperimentalval—uesarelargerthanthecalculatedones．Keywords：oilshale；hydraulicfracturing；fracturepressure；numericalsimulation；Nong’anoilshalemining8Iea0引言开采极为必要。随着国民经济发展对资源需求量的增加，传统水力压裂技术是提高低渗油气层渗透性的重要油气资源已经很难满足我国经济的发展。油页岩作技术手段之一。其原理是当地面高压泵组将高粘液为一种非

7、常重要的替代能源，越来越受到人们的关体以大大超过地层吸收能力的排量注入井中，液压注。目前，油页岩的开发方式主要有地面干馏和原在井底附近超过井壁附近地应力及油页岩抗张强度位开采两种方式，与地面干馏相比，原位开采具有节的压力后，即在地层中形成裂缝。随着带有支撑剂省露天开采费用、降低地面植被破坏程度和占地面的液体注入裂缝中，裂缝逐渐向前延伸。这样在地积少等优点，原位开采原理为：通过不同的加热方式层中形成了足够长度、一定宽度及高度的填砂裂缝。直接加热地下油页岩层，当油页岩在地