横观各向同性油气藏水力压裂裂纹扩展规律研究-计算力学学报.PDF

卷 期 棳 椀 计算 力 学 学 报 斨旓旍棶 斘旓棶椀 年 月 旇旈旑斿旙斿斒旓旛旘旑斸旍旓旀 旓旐旛旚斸旚旈旓旑斸旍斖斿斻旇斸旑旈斻旙 棽棸棻椂 棻棸 旔 斚斻旚旓斺斿旘棽棸棻椂 椇 张树翠 斈斚斏棻棸棶椃椀棻棻 旙旍旞棽棸棻椂棸椀棸棻椃 棽棸棻椀棸椀棻椀棸棸棻 旉 横观各向同性油气藏水力压裂裂纹扩展规律研究 灣 棳 棳 孙可明 张树翠 李天舒 棬 棳 棭 辽宁工程技术大学 力学与工程学院 阜新 棻棽棸棸棸 椇 棳 摘 要 对横观各向同性与各向同性油气藏水力压裂裂纹扩展的差异性 基于扩展有限元法建立水力压裂力学 棳 暎 模型 通过斄斅斄斞斦斢子程序开发了各向同性和横观各向同性岩体的起裂判据 在各向同性岩体数值模拟结果与 棳 解析解以及现场压裂典型曲线对比吻合的基础上 得到了包含层理构造的横观各向同性岩体水力压裂过程中裂 暎 暍 纹扩展规律 层理类岩体水力压裂的裂缝扩展方向由地应力状态 层理方向以及岩体与层理界面抗拉强度共同 椈 棳 棳 棳 决定 水力压裂过程中 注水压力在裂纹尖端产生应力集中 层理面法向分量先达到界面抗拉强度时 裂纹沿层理 棳 椈 椈 方向开裂 反之裂纹沿垂直最小地应力的方向扩展 裂纹扩展速度随层理抗拉强度的增加而降低 由于地层的滤 棳 棳 暎 失 随压裂液的注入 裂纹长宽尺度增长速率降低 椇 椈 椈 椈 椈 关键词 水力压裂 起裂判据 裂纹扩展 扩展有限元 横观各向同性 中图分类号椇 椈 文献标志码椇 文章编号椇 棬 棭 斚棾椀棽斚棾棿椂棶棻 斄 棻棸棸椃灢棿椃棸椄棽棸棻椂棸椀灢棸椃椂椃灢棸椂 界元方法在处理复杂裂纹任意路径扩展问题时普 棻 引 言 棳 暍 遍存在局限性 如裂纹扩展路径必须预先给定 裂 水力压裂方法是利用高压泵组以远超过地层 暍 暍