压裂水平井产能研究

应用位势理论和叠加原理，研究了水平井压裂后造成多条裂缝情况下的产量确定方法。得出了产量和生产压降与裂缝长度和裂缝条数的关系。由于该方法建立在严格的解析方法的基础上，所得的解析公式与目前的通用方法相比更具普遍应用价值。     

页岩油气不确定性产量预测方法及应用

提出运用解析模型进行不确定性产量预测的方法.利用已有地质认识和钻井初步设计,确定地质和工程参数范围和分布函数,运用蒙特卡罗方法抽取样本,采用解析模型进行产量预测,给出P10、P50、P90概率产量曲线和最终采出量.该方法具有3点优势:可得到产量概率分布,一定程度上能降低早期评价风险;可进行产量敏感性分析,找寻评价区影响产量的关键因素,进一步识别甜点区;可适用于已开发区块,利用典型井的生产数据,采用解析模型进行流动阶段分析和历史拟合,获得较准确的参数范围和模型,校正后的模型预测产量较递减方法更可靠.实例应用表明:预测的P50概率产量曲线与实际生产曲线较符合;在给定参数范围内,压裂区改造后渗透率对产量影响最大,裂缝长度、导流能力、裂缝条数对产量影响依次减弱,压裂设计时需考虑.     

页岩气解析模型产量预测技术优化方案

页岩超低渗、强非均质性以及复杂缝网特征使得解析模型法产量预测参数输入不确定性大,生产历史拟合多解性强,产量预测难度大.基于页岩气井生产长时间段呈线性流动的特点,开展线性流分析和解析模型产量预测工作,提出首先通过线性流分析解释确定解析模型参数初值和范围、再进行历史拟合和产量预测的思路和方法流程.研究表明:根据页岩气流动阶段诊断可以初选解析模型;运用流动物质平衡方法可确定动用储量和气藏尺寸;采用线性流不确定性分析可以确定渗透率和裂缝半长等参数范围.该方法可提高解析模型历史拟合和产量预测精度,同时提高了工作效率,经8口井应用测试结果表明:方法提高单井历史拟合速率40％以上,提高产量预测精度18.1％.     

裂纹宽度对岩石断裂韧性测试结果的影响

深部地层岩石的断裂韧性是水力压裂设计和数值模拟中的一个重要参数。通过试验分析和有限元数值计算，研究了试件的裂缝宽度对应力强度因子的影响，给出了确定无因次应力强度因子与裂尖半径关系的数值方法，弥补了解析方法的裂缝宽度对应力强度因子的影响，给出了确定无因次应力强度因子与裂尖半径关系的数值方法。弥补了解析方法中裂缝零宽度假设的不足，研究结果表明，当裂缝宽度较小时，解析方法可以用不动声色计算断裂韧性；当裂缝宽度较大时，采用解析方法计算出的断裂韧性偏差较大。试验测定时，应使裂尖半径尽可能小，并且破裂压力应该与裂尖半径相对应，这为正确确定岩石的断裂韧性提供了可靠的理论依据和试验方法。     

基于孔隙弹性力学理论的致密油气藏储层改造体积预测方法

储层改造体积预测对于致密油气藏体积压裂改造效果评估和施工参数优化设计具有重要意义。基于孔隙弹性力学理论和半解析的三维位移不连续法，综合考虑水力裂缝诱导应力，压裂液滤失引起的地层孔隙压力变化及其诱发的孔隙弹性应力的耦合效应，建立水力裂缝干扰模型下的地应力场预测模型，采用最大张应力强度准则和莫尔-库伦强度准则表征天然裂缝的张开与剪切破裂行为，将天然裂缝张开、剪切破裂波及体视为储层改造体，提出了一种预测致密油气藏直井体积压裂储层改造体积的半解析方法。研究结果表明：水力裂缝诱导应力和压裂液滤失引起的孔隙压力和孔隙弹性应力变化导致水力裂缝附近区域内的原始三向地应力发生改变，变化区域呈现椭球状；岩石本体破裂行为仅发生在水力裂缝边缘处的小范围区域内，天然裂缝的张开、剪切破裂才是形成储层改造体积的关键；实际储层改造体积形状近似于椭球体，现阶段现场常用的长方体等效方法并不合理；实例井研究验证了本方法的准确性与工程应用价值，可为致密油气藏体积压裂施工参数优化设计和压后产量预测提供有利的参考。     

裂缝变缝宽形态对压裂井长期产能的影响

基于流体扩散理论和势叠加原理,采用半解析方法研究盒形封闭边界下垂直裂缝压裂井的油藏渗流和裂缝流动过程并建立相应数学模型,对压裂井的不稳定产能进行预测,并对裂缝非均匀流入剖面进行模拟。结果表明:生产初期,流入量集中于近井筒附近的裂缝,进入拟稳态阶段后流入量集中于裂缝趾部;裂缝沿缝长变窄的形态在生产初期不影响产能,由于流体流入裂缝的位置向裂缝趾部集中,裂缝趾部越窄,产量越低;拟稳态阶段时,等缝宽与变缝宽裂缝间的累积产量差距加大,产量差距主要集中于裂缝后1/3区域,该区域贡献了裂缝约一半的累积产量。加宽裂缝趾部缝宽能提高和保持压裂井在拟稳态阶段的产量,对压裂井的稳产、高产具有意义。     

时域内梁式结构的两阶段裂缝诊断方法

提出诊断梁式结构中裂缝的位置和尺寸的一种时域两阶段方法．基于时域内的位移响应，结合正则化技术和假设检验，用平均曲率相对变化率表示的损伤指标来诊断梁式结构中边缘张开型裂缝的位置．应用线弹性断裂力学中的应变能释放率和应力强度因子与裂缝尺寸的解析关系式，推导出了时域内的裂缝尺寸模型来识别裂缝的尺寸．通过将裂缝模拟为扭转弹簧的有限元仿真分析，研究了文中方法的可行性，结果表明，应用该方法能够在较高的置信区间内准确地识别梁式结构中多处裂缝的位置，在一定精度内诊断出裂缝的尺寸．用受噪声污染的损伤指标与尺寸模型进行裂缝诊断结果表明，该方法对测量噪声具有良好的鲁棒性．     

混凝土结构裂缝状态及其扩展的分形几何解析

应用分形（ｆｒａｃｔａｌ）理论研究混凝土结构几何损伤形态，分析了分维解析的适用条件，对混凝土结构损伤开裂形态、裂缝覆盖率、总延长和分歧延伸作了定量化解析；讨论了分形特征值和混凝土强度、裂缝宽度的关系；为混凝土结构损伤几何形态及耐久性的定量评价提供新的解析手段     

低渗透油藏压裂水平井产能计算新方法

应用复位势理论和势的叠加原理，推导出考虑裂缝与水平段同时生产的油层中渗流模型；应用流体力学理论、质量守恒定理和动量定理，推导出考虑水平井筒沿程油层流体流入和裂缝流体流入的井筒内压降计算模型。在此基础上建立了油层中渗流和井筒内管流耦合的产能模型，并给出其求解方法。实例计算结果与实验结果对比表明，进行压裂水平井生产动态分析时，不能忽略水平井筒沿程油层流体流入的影响；水平井筒内的压力降对产量有一定的影响，水平井筒长度存在最优范围；各条裂缝产量不相等，裂缝条数存在最优范围。     

考虑应力干扰的多簇压裂水平井产能分布规律

为探究考虑应力干扰作用下多簇压裂水平井产能分布规律,有机结合多簇裂缝扩展与产能计算模型开展数值模拟研究。首先基于位移不连续法建立多簇裂缝同步扩展数学模型,采用牛顿迭代法构建求解算法;其次应用位势理论和叠加原理,通过划分裂缝单元的方法,考虑裂缝无限导流和有限导流能力两种情形,构建产能计算方法。结果表明:多簇裂缝同步扩展时,应力干扰作用不仅影响裂缝扩展路径,而且还影响裂缝几何参数,然而此应力干扰作用有利于提高井产量;产量与裂缝间距、半长有关,且裂缝间距对产量的影响程度高于裂缝半长的影响程度;考虑裂缝变导流能力时产量低于考虑裂缝恒定导流能力时产量;提出的计算方法可用于计算任意裂缝形态下产能分布,与实际情况更加相符。     

一类含界面裂缝焊接问题的复变方法

利用复变方法，讨论了一类含界面裂缝的焊接问题．借助解析函数边值问题和奇异积分方程的基本理论，得到了弹性材料体内应力分布的封闭形式解，并导出了裂缝尖端应力强度因子的解析表达式．     

水化热引起的大体积混凝土墙应力与开裂分析

应用基于Arrhenius理论的混凝土绝热温升和徐变模型，考虑温度对早期混凝土水化热化学反应速率和徐变特性的影响，研究了大体积混凝土墙的温度应力和温度开裂问题，并提出了求解非线性微分方程的半解析法。研究中采用Bazant教授提出的裂缝带模型计算温度裂缝，采用半解析迭代法逐步加载计算温度、应力和裂缝的产生与扩展。研究结果表明，浇筑温度极大地影响材料的热学力学性质和结构的温升、温度应力和开裂。研究还揭示了不同养护地温度、应力和开裂的影响。     

混凝土软化本构曲线形状对KR阻力曲线的影响（？…

基于虚拟裂缝扩展粘聚力的新ＫＲ阻力曲线－ＫＲ，是较好地描述混凝土断裂全过程的裂缝扩展阻力曲线，通过简便的试验测定方法和基于虚拟裂缝扩展粘聚力的解析方法，就可计算ＫＲ（Δａ），ＫＲ（Δａ）的解析解与选择的混凝土软化本构曲线形状有关。     

考虑天然裂缝下气井产量预测方法研究

裂缝发育程度是影响低渗致密气藏单井产量的主要原因之一,但是目前含天然裂缝的致密气藏单井产量预测方法均是建立在双重孔隙介质模型之上,该模型对储层等效过于理想,难以描述实际裂缝特征参数对其单井生产的影响。提出以地质静态裂缝描述为基础的蒙特卡罗法模拟储层等效随机裂缝;利用非结构Voronio网格生成方法自动生成离散裂缝网络,进一步根据质量守恒定理利用控制体有限差分法将基质和裂缝系统渗透率分开处理建立了裂缝性气藏直井产量预测数值计算格式,采用全隐式方法进行求解计算。研究结果表明:在无天然裂缝情况下,该方法预测产量结果与国外商业软件计算结果对比一致性好,验证了该方法预测致密裂缝性气藏产量的可靠性;气井产量与裂缝长度、数量间存在正相关性关系;裂缝与井之间夹角对气井产量影响显著,因此合理布井是高效开发裂缝性致密气藏的关键之一。     

一种已压裂页岩气水平井的产量预测新方法

水平井加多段压裂已成为页岩气藏的主要开发模式,针对压裂后的页岩气藏具有人工裂缝、天然裂缝及纳米
级孔隙等多种流动空间,开展了渗流数学模型的建立与求解研究。通过等效简化构建了三线性渗流模型,考虑了具有
解吸吸附作用的基质空间线性渗流、以等效天然裂缝为主的裂缝网络空间线性渗流、等效主裂缝内的线性渗流。对
三重渗流分别建立了极坐标空间和拉普拉斯空间下的数学模型,并对数学模型进行求解,得出单井气藏的产能公式和
井底压力公式。应用所建立模型,对实际压裂水平井的产能进行了求解,与实际产量进行对比,表明利用文中方法建
立的模型及解析解进行产能预测分析是可行的。     

裂纹宽度对岩石断裂韧性测试结果的影响

深部地层岩石的断裂韧性是水力压裂设计和数值模拟中的一个重要参数。通过试验分析和有限元数值计算 ,研究了试件的裂缝宽度对应力强度因子的影响 ,给出了确定无因次应力强度因子与裂尖半径关系的数值方法 ,弥补了解析方法中裂缝零宽度假设的不足。研究结果表明 ,当裂缝宽度较小时 ,解析方法可以用于计算断裂韧性 ;当裂缝宽度较大时 ,采用解析方法计算出的断裂韧性偏差较大。试验测定时 ,应使裂尖半径尽可能小 ,并且破裂压力应该与裂尖半径相对应。这为正确确定岩石的断裂韧性提供了可靠的理论依据和试验方法     

不对称垂直裂缝井产量递减规律

针对油气藏改造时形成的垂直裂缝的不对称性和裂缝导流能力的时变性特征,基于不稳定流理论,应用复位势理论、叠加原理和数值求解方法,推导出低渗油藏垂直裂缝井产量的动态预测模型。利用实例分析了各因素对油井产量动态递减规律的影响。研究结果表明:裂缝非对称率对油井产量变化影响较小,不共面夹角对油井产量变化影响较大;裂缝越长,其导流能力越大,则油井产量越高,产量递减速度越快,而随着裂缝长度和导流能力增加,产量增加幅度逐渐变小;裂缝导流能力衰减系数越大,则油井产量越小,产量递减速度越快,随着导流能力衰减系数增加,产量下降幅度逐渐增大。     

水力裂缝层内爆燃压裂油井产能计算模型

基于水力裂缝层内爆燃压裂技术提高低渗透油田采收率和油井产量的基本设想，利用油藏渗流理论和节点系统分析方法，建立了水力裂缝层内爆燃压裂油井产能计算模型，并分析了水力裂缝和爆燃裂缝参数对油井产能的影响。研究结果表明，在低渗透油藏中，增加水力裂缝的长度比增加水力裂缝的导流能力对油井增产更有利；爆燃裂缝的存在可在水力裂缝增加油井产量的基础上进一步增产，相对于水力压裂油井，爆燃压裂油井增产倍数可达1．55。由此说明，利用水力裂缝层内爆燃压裂技术来提高低渗透油田油井产量是可行的。     

苏里格低渗气田压裂井初期产量动态预测方法

根据压裂气井地层中气体的渗流过程,用严格的渗流力学方法建立气藏中存在一条有限导流能力垂直裂缝的渗流数学模型,通过采用离散方法求解可以获得一系列无量纲裂缝导流能力参数条件下井筒无量纲压力与无量纲时间的关系数据,由此可以预测一定气层和裂缝参数条件下压裂气井的产量随时间的变化情况。应用该方法对苏里格低渗透气田某一区块的压裂井初期动态产量进行预测,并分析裂缝长度、高度和导流能力对气井产量的影响,预测值与实际值的误差在10%以内。     

储层裂缝的研究和分析方法

在野外实地观察分析的基础上，对天然裂缝的识别标志，观察和测量方法及所得数据的整理和分析进行了仔细的研究，根据数理统计和构造解析的有关理论，并结合有关的研究成果，较为系统、合理地设置和描述了裂缝系统的有关参量，给出了对裂缝进行观察，测量及分析方法，从本文方法得到的裂缝数据可以获得裂缝的优势方位、裂缝密度，连通及贯穿程度以及渗透性等信息，为油藏裂缝的定量评价作准备。