Estudio del campo de esfuerzos dinámicos de fracturamiento en pozos horizontales de capas profundas de carbón — Caso del bloque Daning-Jixian en la cuenca de Ordos

ZHAO HAIFENG ,  

WANG CHENGWANG ,  

XI YUE ,  

WANG CHAOWEI ,  

摘要

La base demostrativa de gas de carbón profundo en China se ha construido preliminarmente y está entrando gradualmente en una etapa importante de exploración y desarrollo a gran escala. Este avance trae nuevas esperanzas y desafíos al campo de la energía. Con el desarrollo profundo, los modelos estáticos tridimensionales tradicionales muestran limitaciones para predecir la evolución dinámica del acoplamiento flujo-esfuerzo en reservorios altamente heterogéneos bajo condiciones de fracturamiento a gran escala en pozos horizontales. Por ello, este estudio toma como ejemplo el carbón profundo del bloque Daning-Jixian, centrándose en el campo de esfuerzos dinámicos durante la fractura del reservorio. La investigación utiliza un modelo integrado geológico e ingenieril de la red de fracturas de gas de carbón para simular el proceso de fracturamiento en la plataforma de pozos horizontales, considerando integralmente las condiciones geológicas y factores de ingeniería, lo que permite reflejar la situación real de manera más auténtica. Con el tiempo como escala, se llevó a cabo un estudio de simulación del campo de esfuerzos dinámicos de fracturamiento a gran escala en la plataforma de pozo horizontal S. Los resultados muestran que, tras múltiples superposiciones de esfuerzos inducidos por la fractura, la distribución actual de esfuerzos terrestres ha cambiado significativamente. Para cuantificar con precisión este impacto, se introdujo un indicador clave: el coeficiente de diferencia de esfuerzos principales horizontales, es decir, la razón entre dos esfuerzos horizontales. Cuando este parámetro se acerca a 1, indica el mejor efecto de fracturamiento. Los resultados de la simulación muestran que el rango del coeficiente de diferencia de esfuerzos principales horizontales dentro de la zona post-fractura disminuyó gradualmente de 1.15~1.25 a 1.05~1.15, y en la mayoría de las áreas alrededor del pozo, el coeficiente fue inferior a 1.10, lo que indica un buen efecto de fracturamiento a gran escala en pozos horizontales. Este resultado no solo proporciona un método de simulación más razonable para el desarrollo a gran escala del fracturamiento en capas profundas de carbón, sino que también ofrece una base científica para optimizar el diseño del fracturamiento y mejorar la tasa de recuperación del gas de carbón. A través de un enfoque integrado geológico e ingenieril, es posible predecir y evaluar con mayor precisión los cambios en el campo dinámico de esfuerzos durante el proceso de fracturamiento, lo que guía las operaciones de fracturamiento en la producción real.

关键词

gas de carbón profundo;fracturamiento a gran escala;esfuerzo terrestre dinámico;pozo horizontal;estudio del campo de esfuerzos

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