Geolog中文教程

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苍穹神建

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随着油气藏开发的地质构造环境日趋复杂，以及水平井、多分枝井等钻井技术的不断突破，井身结构所面对的地应力条件也越来越严峻。特别是非常规储层的开发，多期构造作用形成了复杂的断层/天然裂缝系统和多变的原场地应力，钻井和压裂等工程扰动又进一步加剧了近井筒应力状态的复杂程度，也对近井筒力学分析提出了更高的要求。这些需求包括： ·         1. 开展三维井壁稳定分析，预测钻井风险 ·         2. 分析套管和水泥环完整性，优化完井和压裂设计方案 ·         3. 评估完井长效稳定性，降低生产过程的套损风险        为了解决这些需求，首先需要克服的技术难点是模型的多尺度问题。全油田模型网格水平精度一般在10米以上，有些可以达到50米甚至100米。这一方面是由于油田区块的研究范围较大，运算规模限制了网格精度；另一方面是因为地震数据的采集精度一般在10米量级。为了对近井筒展开力学分析，就不可避免地需要模拟钻井、完井、压裂和生产的整个施工过程，以及剖分相应的套管、水泥环和地层单元。这就要求近井模型的精度达到数十英寸乃至数英寸的级别。多尺度问题带来的矛盾决定了一般的全油田模型无法解决上述难题。     基于Petrel勘探开发软件平台，近井筒地质力学建模 (NWB) 在Petrel地质力学工作流程基础上提供了同时覆盖全油田尺度及近井尺度的井筒完整性评价工作流程。在全油田尺度上，通过建立三维地质力学模型并开展四维地质力学分析，通过多轮的数值模拟来预测油藏在运行阶段压缩和沉降、对断层和裂缝的影响以及导致的套损风险。在四维地质力学分析模拟的基础上，NWB能够对近井筒开展地质力学建模并开展井筒完整性数值模拟分析。它将从四维地质力学模型截取近井的地质力学模型，该近井模型的应力边界将和全油田模型相协调。该近井模型的单元网格将被加密，以精细描述套管、水泥环的材料性质。近井的四维数值分析将根据生产和注入而引起的压力变化，分析评估生产运行过程中井的稳定性及完整性 。根据分析结果将分析评估可能的套管和水泥环的损坏，并对如何降低相关的风险，提高生产注入井的完整性提供指导。