1.
Çin'de sığ-orta şeyl gazının verimli ve büyük ölçekli gelişiminden sonra, derin super derin şeyl gazının gelişimi, enerji güvenliğini sağlamak için kilit bir alan haline gelmiştir. Her ne kadar üç boyutlu kuyu fabrikası ve uzun yatay kuyu çok aşamalı ve çok kümelenme kırılma teknolojisi, yüksek stres farkı, doğal kırıklar, küçük hata gelişimi ve mantıksız kırılma tasarım ve inşaat parametreleri gibi faktörler nedeniyle derin şeyl gazının geliştirilmesinde üretim artış etkisini artırabilir, ancak kuyular arası kırılma etkileşimi problemi daha belirgin hale gelir. Güney Sichuan'daki derin şeyl gazı rezervuarının önemli özelliklerinden biri, küçük hataların geliştirilmesidir. Büyük ölçekte, duvar yüzeyinde yapışkan bir kuvvet yoktur ve yüksek iletkenlik ve yüksek filtrasyon kaybı özelliklerine sahiptirler, bu da fermuarlı kırık sırasında kırılma kırıklarının bitişik kuyuların kırık kırıkları ile iletişim kurmasına kolayca neden olur. Şu anda, çoğu yerli ve yabancı akademisyen, doğal kırıkların hidrolik kırıkların uzatılması üzerindeki etkisi üzerine araştırmaya odaklanırken, hidrolik kırıkların çoklu kuyu ve küçük hataların etkisi altında uzatılması hakkında çok az çalışma vardır. Bu nedenle, küçük hataların etkisi altında derin şeyl gazı kuyularının fermuarlı kırılma kırık kanalını derinden anlamak büyük önem taşımaktadır.
2. Zavallı Kırılma Teorik Modeli Sonlu-Belirleme Eleman Yöntemine Dayalı
● Sonlu ayrım elemanı yönteminin temel fikirleri Derin şeyl gazı rezervuarı, kaya matrisi, doğal kırıklar veya hatalardan oluşan bir bütün olarak kabul edilir. Sonlu eleman örgü ve eklem elemanı yerleştirme yöntemi kullanılır. Eklem elemanlarının mekanik özellik parametrelerini tanımlayarak, kırıklar veya hatalar açıklanmaktadır. Kırılma sırasında, sıvı basıncı eklem elemanının kırık sınırını aşarsa, eklem elemanı kırılacak ve bir kırılma oluşturacaktır. Bu yöntem, çeşitli açısal temas türlerinin tedavisinin birleştirilmesini ve standardizasyonunu gerçekleştirmek için etkili NBS temas çifti yargı algoritmasını ve potansiyel tabanlı temas kuvveti hesaplama algoritmasını kullanır. Daha az bellek tüketir ve programların paralel çalışması için uygundur. Çok iyi fermuarlı kırılma gibi büyük ölçekli mühendislik problemlerini çözmek için uygundur.
● Kırık Yayılma Modeli Wellbore Akış Modeli Kirchhoff Yasasına göre, alt delik basıncı kuyu tabanı boyunca sürtünme direncinden, perforasyon sürtünme direnci ve kırık ağız basıncından oluşur. Her kırık kümesinin giriş akışı, kitle koruma yasasını takip eder. Kırık İç akış modeli Eklem elemanının açılması veya kayma miktarı sınır değerini aştığında, eklem elemanı kırılır ve bir kırık oluşturur. Kırıktaki sıvı akışı kübik yasayı takip eder. Düğümler arasındaki akış basınç farkı ile ilgilidir. Aynı zamanda, kırık eklem elemanı ile kaya matrisi arasındaki sıvı değişimi dikkate alınır. Eklem Elemanı Kırık Modeli Eklem elemanlarının üç kırık modları (çekme arızası, kesme arızası ve gerilme kesme karışık arızası) tanımlanır. Hasar faktörü D, eklem elemanlarının hasar derecesini nicel olarak karakterize etmek için kullanılır. Sıvı-katı kuplaj modeli Sıvı-katı birleştirme işlemi, kırık diyaframının değişimi ile oluşum stresi ile kırıktaki sıvı akış durumunun değişimi arasındaki ilişkiyi içerir. Sıvının kırılma duvar yüzeyi üzerindeki eylem kuvveti ve kaya kütlesi deformasyonunun sıvı akışı üzerindeki etkisi, sıvı ve kaya matrisi deformasyonu, oluşum stresi denklemi denklemi, temas kuvveti hesaplama denklemi ve üçgen element stres hesaplama denklemi arasındaki ilişkiyi göz önünde bulundurarak kurulmuştur.
3.Model Doğrulama
● Kırık yayılma doğrulama modeli oluşturmaya örnek olarak, güney Sichuan'daki Derin Şeyl Gaz Platformu'nda Kuyu 4'ün 5. bölümünü alan Maden Alanı Örnek Doğrulama. Bu kırılma bölümünde küçük bir hata bölgesi var. Simülasyon sonuçları temel olarak modelin doğruluğunu kanıtlayan alan mikro sismik verilerle tutarlıdır.
● Doğruluk doğrulaması Simülasyon süresi aşamasının ve ızgara boyutunun duyarlılık analizi yapılır. Sonuçlar, zaman adımının ve ızgara boyutunun simülasyon işlemi üzerinde belirli bir etkisi olduğunu göstermektedir, ancak kullanılan yinelemeli yöntem güvenilir ve sağlamdır.
4. sayısal simülasyon sonucu analizi
● Küçük hatanın yaklaşan açısının etkisi Farklı yaklaşan açılara sahip küçük hataların fermuarlı kırılma kanalına etkisi simüle edilir. Sonuçlar, kırılma kırığının küçük hata ile kesiştikten sonra, küçük hata tarafından yakalandığını ve geçiş fenomeni olmadığını göstermektedir. Doğal kırıklarla karşılaştırıldığında, küçük arızalar, kırılma kırıklarının maksimum yatay temel stres yönünde uzatılması üzerinde daha belirgin bir engelleme etkisine sahiptir. Küçük fayların yaklaşan açısının artmasıyla, yanıtın basınç artışı azalır ve basınç tepkisi süresi artar.
● Kuyudan küçük arızaya olan mesafenin etkisi, küçük arızanın merkez konumu ile yatay kuyu deliği arasındaki mesafenin fermuarlı kırılma basınç kanalları yasası üzerindeki etkisi incelenir. Küçük hata kuyu noktasına ne kadar yakın olursa, kuyu için küçük hata ile iletişim kurması o kadar kolay olur, bu da küçük hatanın her iki ucunda yeni kırıkların oluşmasına neden olur. Önceden kesilmiş kuyuya mesafe ne kadar büyük olursa, basınç artışı o kadar büyük olur ve yanıtın basınç tepkisi süresi ne kadar erken olur.
● Bantlı küçük arızanın, bantlanmış küçük hatalar oluşturmak için çoklu büyük ölçekli eklem elemanlarını ön plana çıkararak, bantlı küçük hataların fermuar yayılımı ve kanallama davranışı üzerindeki etkisi incelenmiştir. Kırılma işlemi sırasında, katmanlar arası kırıklar, birden fazla küçük hatada oluşumu kolaydır, bu da oyuklar arası kırılma kırık kanalları için bir akış kanalı oluşturur. Küçük hata katmanlarının ve bant genişliğinin artmasıyla, yanıtın basınç artışı azalır ve basınç tepkisi süresi artar.
● İki kuyu delme deliği arasındaki yanlış hizalama mesafesinin etkisi, bitişik kuyuların perforasyon delikleri arasındaki yanlış hizalama mesafesinin kırılma kırığı yayılımı ve iki kuyucuk kanalının etkisi incelenmiştir. Küçük arızaların tur eklem etkisi ile, iki kuyu arasındaki kırılma kırıkları kanal oluşturur, ancak kanallamadan sonra yanıt farklıdır. Perforasyon deliklerinin yanlış hizalama mesafesinin artmasıyla, yanıtın basınç artışı yavaş yavaş artar ve basınç tepkisi süresi kademeli olarak kısalır.
5.
Küçük hatalar, derin şeyl gazı rezervuarlarının önemli jeolojik yapısal özellikleridir ve fermuarlı kırılma sırasında çok iyi geyikler arasındaki kırılma yayılma yörüngesi üzerinde önemli bir etkiye sahiptir. Doğal kırıklarla karşılaştırıldığında, küçük arızalar hidrolik kırıkları yakalama ve engelleme yeteneğine daha güçlü sahiptir. Küçük hataların yaklaşan açısı, kuyu deliğine olan mesafe, katman ve bant genişliği sayısı ve iki kuyu arasındaki perforasyon deliklerinin yanlış hizalama mesafesi gibi faktörler, yanıtın basınç artışını ve basınç tepkisi süresini iyi etkileyecektir. Gerçek fermuarlı kırılma tasarımında, küçük hataların özelliği dikkate alınmalıdır. Kırılma bölümlerindeki farklı karakteristik küçük hataların etki yasasının derin bir şekilde anlaşılmasına dayanarak, kırılma tasarımı daha hedeflenmelidir.