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本科毕业设计开题报告

本科毕业设计（论文）开题报告

题目：

学生姓名

学号

教学院系

石油工程学院

专业年级

石油工程200级

指导教师

职称

单位

石油工程学院采油所

课题研究的意义

随着石油工业的发展，水力压裂成了国内外油气层增产的最有效的方法之一。然而由于现场缺乏直接测量地层和裂缝参数的必要手段，因此石油工作人员很难认识和了解地层，从而不能有效的分析和评估压裂施工质量。尽管地层和水力压裂参数不能直接测量，但是油气井压裂停泵后的压力变化却直接反映了裂缝本身及周围地层的情况，因此可以利用压裂后压力测试资料来分析并求解有关参数。随着压裂技术的不断发展和完善，压后评估技术也受到了越来越广泛的重视。为了满足压裂施工的需要，压力分析解释技术也急需进一步发展和完善。

压裂后压降分析技术是压裂分析评估技术的核心，也是认识了解地层、分析和评估压裂施工质量的有效方法。利用压力降落分析技术，可在压裂后确定水力裂缝参数，科学合理的评估压裂施工质量，准确可靠的分析压裂施工的有效程度和失效原因，进而指导其它压裂井进行压裂施工设计和施工材料的选择;也可在压裂前进行小型压裂测试，确定主压裂的关键性参数，指导并及时修正压裂设计参数，提高压裂设计水平和施工效果;还可以用于重复压裂前诊断地层及裂缝情况，合理选井、选层，有针对性的选取压裂工艺技术为重复压裂设计提供可靠依据。然而随着水力压裂技术的进步与压裂施工范围的拓展，现有的二维压降分析模型有待进一步发展和完善，从而建立一种更全面，更合理的压降分析模型。

压力降落分析技术经发展和应用，逐步形成了认识压裂后裂缝及地层情况的有效分析解释技术，这对提高压裂施工质量和设计水平产生了重大的促进作用，但是，这项技术经发展和应用至今，仍面临不少问题。

二．压裂压力分析的研究现状

在水力压裂的初期，出于安全的考虑就已经开始了对注入压力的测量。1947年第一次压裂施工时，采用地面监测注入流体压力来保证压裂施工安全正常实施。1953年提出了裂缝内压力和注入流体体积之间的关系式；1955年研究了裂缝中流体压力和裂缝弹性变形的重要关系；195年Godbey和Hodges明确指出监测井底施工压力对完全弄清楚压裂过程和做出改进是很有必要的。1961年Perkin和Kern等人研究了缝中压力地层的弹性变形与裂缝宽度之间的关系。20世纪70年代末致密油气藏大型压裂施工已成为较普遍的作业措施，这迫切地需要实用的压裂压力分析技术来保证油田大型压裂施工的成功率和有效率。

Novotny于1977年发表了预测注入结束以后裂缝闭合期间压降的文章。1979年K.G.Nolte创造性地提出了利用小型压裂测试停泵后的压降曲线确定裂缝和压裂参数的方法，开辟了解释地下裂缝参数和评估压裂效果的新途径。其后，K.G.Nolte，W.S.Lee等人不断努力改进和完善压降曲线分析方法，建立了基于PKN、KGD、径向和椭圆形的二维裂缝延伸模型的相应二维压降曲线分析模型，这对认识压裂后地下裂缝具有重大意义，对改进压裂工艺和提高压裂理论水平有积极的作用。而且基于二维裂缝模型的压裂压力分析技术至今仍作为压裂压力分析的经典方法。但是，这些二维模型都假设裂缝高度为常数，即在压裂过程中裂缝的高度沿裂缝的长度方向为恒定值，而实际上，裂缝高度沿裂缝长度方向是变化的，因此，使用二维模型分析压降曲线得到的结果将与实际情况发生偏离。于是人们开始研究三维分析模型。自1978年Simonso等研究了压裂压力、岩石性质和应力对裂缝垂向增长的影响及其对产状的影响以来，VanEekelen、Advani、Cleary与Settari以及Palmer都对拟三维裂缝模型进行了研究，根据不同的假设条件建立了相应的模型；1982年Nolte阐明将拟三维裂缝延伸模型用于拟合注入压力以预测缝高的延伸和其他参数，并为实施相关压裂压力的现场实践给出了处理和解释方法。Clifton和Abou-sayed以及Cleary等提出了全三维裂缝模型，用以描述更一般的裂缝延伸和二维流动问题。基于三维裂缝模型的压裂压力分析的开拓性工作是由Crockett和Cleary等完成的，他们为了满足压裂施工过程中的实时分析要求，提出了集总综合裂缝模型，开创了压裂压力分析技术的新局面。

对于裂缝闭合后的压力解释是由Nolte等人在1997年提出的，通过对此期间的压力分析，可得出油藏参数以及初滤失、裂缝长度等参数2003年Benelkadi等人提出利用裂缝闭合后的压力分析方法来提高水力压裂设计水平，并介绍了改该方法在阿尔及利亚In-Adaoui气田的应用。

国内对于施工过程的压裂压力分析仍然采用1981年Nolte和Smith建立的双对数下净压力曲线与裂缝几何尺寸的变化关系，即N