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摘要
水平井水力压裂是致密油藏的有效开发模式，而新钻井则可以提高油藏的开采程度。钻井、压裂和生产过程均诱发储层应力发生变化，进而影响加密井的压裂设计。国内外尚未有相关研究使用同一种方法实现钻井—压裂—生产全过程储层应力演化模拟，从而指导加密井的压裂施工优化。采用基于有限元的非连续离散裂缝数值方法，在钻井和压裂过程中通过动态网格技术描述井筒和裂缝的延伸，非连续离散裂缝模型可采用常规有限元网格进行计算，可以与离散裂缝模型完美契合，从而实现钻井—压裂—生产一体化数值模拟。以致密油区块加密井施工为例，对加密井区域待施工井进行钻井—压裂—生产一体化模拟，并以井区开采经济最大化为导向，为加密井压裂优化提供指导方法。模拟结果显示：老井的长期生产过程使得加密井区域地层压力和地应力均减小，最大水平主应力方向发生偏转；考虑老井生产的影响，加密井钻进过程中的钻井液密度不能再使用原始地层压力剖面设计；在钻井液柱压力不大于现阶段最小水平主应力的情况下，井筒钻开后，加密井周围最大水平主应力方向进一步发生偏转，使得裂缝初始扩展方向沿井筒偏转；在加密井压裂前对老井进行注水增压可以改善加密井压裂效果。所建立的数值方法可以实现钻井—压裂—生产全过程储层应力演化模拟，以及压裂—生产一体化数值模拟，进而优化加密井压裂设计。
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单位中国石油大学（北京）; 中国石油化工股份有限公司石油工程技术研究院; 油气资源与探测国家重点实验室
