Estudo do campo de esforços dinâmicos do fraturamento em poços horizontais em camadas profundas de carvão — Exemplo do bloco Daning—Jixian na bacia de Ordos

ZHAO HAIFENG ,  

WANG CHENGWANG ,  

XI YUE ,  

WANG CHAOWEI ,  

摘要

A base demonstrativa de gás de carvão profundo na China foi inicialmente estabelecida e está gradualmente entrando em uma fase importante de exploração e desenvolvimento em larga escala. Essa conquista trouxe novas esperanças e desafios para o setor de energia. Com o avanço do desenvolvimento, os modelos estáticos tridimensionais tradicionais mostram limitações na previsão da evolução dinâmica do acoplamento fluxo-esforço em reservatórios altamente heterogêneos sob condições de fraturas em grande escala em poços horizontais. Este estudo toma como exemplo o carvão profundo do bloco Daning—Jixian, concentrando-se no campo de esforços dinâmicos do fraturamento do reservatório. A pesquisa utiliza um modelo integrado de rede de fraturas do reservatório de gás de carvão para simular o processo de fraturamento na plataforma de poços horizontais, considerando de forma abrangente as condições geológicas e fatores de engenharia, permitindo uma representação mais realista da situação real. Utilizando o tempo como escala, foi realizada uma simulação do campo de esforços dinâmicos do fraturamento em grande escala na plataforma do poço horizontal S. Os resultados mostram que, após múltiplas sobreposições de esforços induzidos pelo fraturamento, a distribuição atual dos esforços terrestres mudou significativamente. Para quantificar com precisão esse impacto, foi introduzido um indicador chave, o coeficiente de diferença dos esforços principais horizontais, ou seja, a razão entre os esforços horizontais em duas direções. Quando esse parâmetro se aproxima de 1, indica o melhor efeito do fraturamento. A simulação mostrou que a faixa do coeficiente de diferença dos esforços principais horizontais na região pós-fraturamento diminuiu gradualmente de 1,15~1,25 para 1,05~1,15, e na maior parte das áreas ao redor do poço, o coeficiente foi inferior a 1,10, indicando um bom efeito de fraturamento em larga escala em poços horizontais. Esta pesquisa não só fornece um método de simulação mais razoável para o desenvolvimento do fraturamento em grande escala das camadas profundas de carvão, mas também oferece uma base científica para otimizar o projeto do fraturamento e melhorar a taxa de recuperação do gás de carvão. Por meio de uma abordagem integrada geológica e de engenharia, é possível prever e avaliar com maior precisão as mudanças no campo de esforços dinâmicos durante o processo de fraturamento, orientando as operações de fraturamento na produção real.

关键词

gás de carvão profundo;fraturamento em larga escala;esforço terrestre dinâmico;poço horizontal;estudo do campo de esforços

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