Étude du champ de contraintes dynamique de fracturation des puits horizontaux dans les couches profondes de charbon — Exemple du bloc Daning—Jixian dans le bassin d'Ordos

ZHAO HAIFENG ,  

WANG CHENGWANG ,  

XI YUE ,  

WANG CHAOWEI ,  

摘要

La base démonstrative de gaz de couche de charbon en profondeur en Chine a été initialement établie, et elle entre progressivement dans une phase importante d'exploration et de développement à grande échelle. Cette avancée apporte un nouvel espoir et des défis dans le domaine de l'énergie. À mesure que le développement progresse, les modèles statiques tridimensionnels traditionnels montrent des limites dans la prédiction de l'évolution dynamique des contraintes couplées à l'écoulement dans des réservoirs fortement hétérogènes soumis à un grand écartement hydraulique dans des puits horizontaux. À ce propos, cette étude prend pour exemple le charbon en profondeur du bloc Daning—Jixian, en se concentrant sur le champ de contraintes dynamique du fracturage du réservoir. L'étude utilise un modèle intégré de réseau de fractures de fracturation pour les réservoirs de gaz de charbon, afin de simuler le processus de fracturation sur une plateforme de puits horizontaux, en tenant compte des conditions géologiques et des facteurs d'ingénierie, fournissant ainsi une représentation plus réaliste de la situation réelle. En utilisant le temps comme échelle, une étude de simulation du champ dynamique de contraintes lors de la fracturation à grande échelle a été menée sur la plateforme du puits horizontal S. Les résultats montrent qu'après plusieurs cycles d'accumulation des contraintes induites par la fracturation, la distribution des contraintes terrestres actuelles a considérablement changé. Pour quantifier précisément cet impact, un indicateur clé, le coefficient de différence des contraintes principales horizontales, a été introduit, soit le rapport des contraintes horizontales dans deux directions. Lorsque ce paramètre avoisine 1, cela indique le meilleur effet de la fracturation. La simulation montre que la plage du coefficient de différence des contraintes principales horizontales dans la région post-fracturation diminue progressivement de 1,15~1,25 à 1,05~1,15, et dans la majeure partie des zones entourant le puits, le coefficient est inférieur à 1,10, ce qui indique un bon effet de la fracturation à grande échelle dans les puits horizontaux. Ces résultats ne fournissent pas seulement une méthode de simulation plus raisonnable pour le développement de la fracturation à grande échelle dans les couches profondes, mais aussi une base scientifique pour optimiser la conception de la fracturation et améliorer le taux de récupération du gaz de couche de charbon. Grâce à une approche intégrée géologique et ingénierie, il est possible de prédire et d’évaluer plus précisément les changements dans le champ dynamique des contraintes pendant la fracturation, guidant ainsi les opérations de fracturation dans la production réelle.

关键词

gaz de couche de charbon profond;fracturation à grande échelle;contrainte terrestre dynamique;puits horizontal;étude du champ de contraintes

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