1. التثبيت
بعد التطوير الفعال والكفاءة للغاز الصخري الضحل في الصين ، أصبح تطوير غاز الصخر الزيتي العميق العميق مجالًا رئيسيًا لضمان أمن الطاقة. على الرغم من أن مصنع البئر ثلاثي الأبعاد والبئر الطويلة الأفقية متعددة المراحل والتكسير متعدد الكواكب يمكن أن يحسن تأثير زيادة الإنتاج ، في تطور الغاز العميق الصخري ، بسبب عوامل مثل الفرق العالي في الإجهاد ، تصبح الكسور الطبيعية أكثر وضوحا. واحدة من الخصائص المهمة لخزان الغاز الصخري العميق في جنوب سيتشوان هو تطوير أخطاء صغيرة. لديهم قوة كبيرة ، لا توجد قوة متماسكة على سطح الجدار ، ولها موصلية عالية وخصائص فقدان الترشيح العالية ، مما يسبب بسهولة كسور الكسور أثناء التكسير المضغوط للتواصل مع كسور الكسور من الآبار المجاورة. في الوقت الحاضر ، يركز معظم العلماء المحليين والأجانب على الأبحاث حول تأثير الكسور الطبيعية على تمديد الكسور الهيدروليكية ، في حين أن هناك القليل من الدراسات حول تمديد الكسور الهيدروليكية تحت تأثير الآبار المتعددة والأخطاء الصغيرة. لذلك ، من الأهمية بمكان أن نفهم بعمق قانون تكسير الكسور المضغوط لآبار غاز الصخور العميقة تحت تأثير الأخطاء الصغيرة.
2. النموذج النظري لكسر القائم على طريقة العناصر المحدودة
● الأفكار الأساسية لأسلوب العناصر المحدودة في مجال الغاز الصخري العميق يعتبر ككل مكون من مصفوفة صخرية أو كسور أو أخطاء طبيعية. يتم استخدام طريقة التشويش على العنصر المحدود وطريقة إدراج عنصر المفصل. من خلال تحديد معلمات الخصائص الميكانيكية لعناصر المفصل ، يتم وصف الكسور أو الأعطال. أثناء التكسير ، إذا تجاوز ضغط السائل الحد الأقصى للكسر لعنصر المفصل ، فسوف يكسر عنصر المفصل ويشكل كسرًا. تستخدم هذه الطريقة خوارزمية الحكم في زوج التلامس NBS الفعالة وخوارزمية حساب قوة الاتصال المحتملة لتحقيق توحيد وتوحيد معالجة أنواع مختلفة من الاتصالات الزاوية. يستهلك ذاكرة أقل ومريحة لتشغيل البرامج الموازية. إنه مناسب لحل المشكلات الهندسية على نطاق واسع مثل التكسير المتعدد البئر.
● نموذج تدفق حاف البئر من نموذج انتشار الكسور وفقًا لقانون كيرشوف ، يتكون ضغط الثقب السفلي من المقاومة الاحتكاكية على طول حفرة البئر ، ومقاومة احتكاك الثقب وضغط الفم الكسر. يتبع تدفق التدفق لكل مجموعة من الكسور قانون الحفاظ على الجماعي. نموذج التدفق الداخلي للكسر عندما يتجاوز فتح أو انزلاق عنصر المفصل قيمة الحد ، فإن عنصر المفصل يكسر ويشكل كسرًا. يتبع تدفق السائل في الكسر القانون المكعب. يرتبط التدفق بين العقد بفارق الضغط. في الوقت نفسه ، يتم النظر في تبادل السوائل بين عنصر المفصل المكسور ومصفوفة الصخور. يتم تعريف نموذج كسر العنصر المشترك ثلاثة أوضاع كسر لعناصر المفصل (فشل الشد ، فشل القص وفشل المختلط في القص). يتم استخدام عامل الضرر D لتوصيف درجة الضرر من عناصر المفصل كمياً. نموذج اقتران السوائل الصلبة تتضمن عملية اقتران السوائل الصلبة العلاقة بين تغيير فتحة الكسر وإجهاد التكوين وتغيير حالة تدفق السوائل في الكسر. من خلال النظر في قوة عمل السوائل على سطح جدار الكسر وتأثير تشوه الكتلة الصخرية على تدفق السوائل ، يتم إنشاء العلاقة بين تشوه المصفوفة السائل والصخور ، ومعادلة توازن إجهاد التكوين ، ومعادلة حساب قوة التلامس ومعادلة حساب إجهاد العنصر الثلاثي.
3. النموذج التحقق
● التحقق من مثيل الألغام أخذ القسم الخامس من البئر 4 في منصة X من الغاز الصخري العميق في جنوب سيتشوان كمثال لإنشاء نموذج التحقق من انتشار الكسر. هناك منطقة صدع صغيرة في قسم التكسير هذا. تتوافق نتائج المحاكاة بشكل أساسي مع البيانات SESIMIC الحقل ، والتي تثبت دقة النموذج.
● التحقق من الدقة يتم إجراء تحليل حساسية خطوة وقت المحاكاة وحجم الشبكة على التوالي. تظهر النتائج أن الخطوة الزمنية وحجم الشبكة لها تأثير معين على عملية المحاكاة ، لكن الطريقة التكرارية المستخدمة موثوقة وقوية.
4. تحليل نتائج المحاكاة
● تأثير الاقتراب من زاوية الصدع الصغير ، يتم محاكاة تأثير الأخطاء الصغيرة بزوايا تقترب مختلفة على قانون توجيه التكسير المضغوط. تظهر النتائج أنه بعد تقاطع كسر الكسر مع الخطأ الصغير ، يتم التقاطه بواسطة الخطأ الصغير ولا توجد ظاهرة عبور. بالمقارنة مع الكسور الطبيعية ، يكون للأخطاء الصغيرة تأثير حظر أكثر وضوحًا على تمديد كسور الكسور في اتجاه الحد الأقصى للإجهاد الرئيسي الأفقي. مع زيادة زاوية الاقتراب من الأعطال الصغيرة ، يتناقص ارتفاع الضغط في بئر الاستجابة ويزداد وقت استجابة الضغط.
● تأثير المسافة من حاف البئر إلى خطأ صغير ، يتم دراسة تأثير المسافة بين الموضع المركزي للخطأ الصغير وحفرة البئر الأفقية على قانون توجيه ضغط التكسير المضغوط. كلما كان الصدع الصغير أقرب إلى حفرة البئر ، كلما كان من الأسهل أن يتواصل البئر مع الخطأ الصغير ، مما يؤدي إلى تكوين كسور جديدة في كلا طرفي الخطأ الصغير. كلما زادت المسافة من البئر المفعمة بالحيوية ، زاد ارتفاع الضغط ووقت استجابة الضغط في وقت مبكر للاستجابة بئر.
● تأثير الخطأ الصغير المقطوع عن طريق إعداد عناصر متعددة على نطاق واسع على نطاق واسع لإنشاء أخطاء صغيرة نطاقات ، يتم دراسة تأثير الأخطاء الصغيرة المقطوعة على انتشار الكسر وسلوك التوجيه من التكسير المضغوط. أثناء عملية التكسير ، من السهل تشكيل كسور الطبقة بين الطبقات في عيوب صغيرة متعددة ، والتي تبني قناة تدفق لتوجيه كسر الكسور بين البئر. مع زيادة عدد طبقات الصدع الصغيرة وعرض النطاق الترددي ، يتناقص ارتفاع الضغط في بئر الاستجابة ويزداد وقت استجابة الضغط.
● تأثير مسافة الاختلال بين ثقوب ثقب بئر اثنين من الثقوب على مسافة اختلال بين ثقوب الثقوب للآبار المجاورة على انتشار كسر الكسر وقانون توجيه بئرين. من خلال عمل مفصل اللفة للأخطاء الصغيرة ، فإن كسور التكسير بين تشكيلات بئرين توجه ، ولكن الاستجابة بعد التوجيه مختلفة. مع زيادة مسافة اختلال ثقوب الثقوب ، يزداد ارتفاع ضغط الاستجابة بشكل تدريجي ويقصر وقت استجابة الضغط تدريجياً.
5.conclusions
الأعطال الصغيرة هي السمات الهيكلية الجيولوجية المهمة لخزانات الغاز الصخري العميق ولها تأثير كبير على مسار انتشار الكسر بين البئر المتعددة أثناء التكسير المضغوط. بالمقارنة مع الكسور الطبيعية ، فإن الأخطاء الصغيرة لديها قدرة أقوى على التقاط وحظر الكسور الهيدروليكية. عوامل مثل زاوية الاقتراب من الأخطاء الصغيرة ، والمسافة من حفرة البئر ، وعدد الطبقات وعرض النطاق الترددي ، ومسافة اختلال من ثقوب الثقب بين بئرين سوف تؤثر على ارتفاع الضغط ووقت الاستجابة للضغط للاستجابة بئر. في تصميم التكسير الفعلي ، ينبغي النظر في خصوصية الأخطاء الصغيرة. استنادًا إلى فهم عميق لقانون التأثير من الأخطاء الصغيرة المميزة المختلفة في أقسام التكسير ، ينبغي تنفيذ تصميم التكسير أكثر استهدافًا.