导读:本文包含了裂缝起裂论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:裂缝,水力,压裂,力学,油页岩,钻孔,应力。
裂缝起裂论文文献综述
周舟,金衍,曾义金,张旭东,周健[1]（2019）在《青海共和盆地干热岩地热储层水力压裂物理模拟和裂缝起裂与扩展形态研究》一文中研究指出水力压裂是青海共和盆地干热岩地热资源开发的难点技术问题之一。本文基于升级改造的大尺寸真叁轴水力压裂物理模拟实验系统模拟干热岩储层高温高压环境,利用青海共和盆地露头岩心进行水力压裂物理模拟实验,揭示干热岩储层水力裂缝的起裂和扩展规律。通过物理模拟实验发现:干热岩储层裂缝起裂可以通过文中提出的起裂模型判断起裂方式和预测起裂压力;水力裂缝在岩石基质中的扩展形态简单,仅沿最大主应力方向延伸;但是水力裂缝会受到岩石中弱面的影响,发生转向沿弱面延伸,形成较复杂的裂缝形态。因此,建议在干热岩储层实际施工中,在天然裂缝发育较丰富的层段开展水力压裂,以实现复杂裂缝网络提取地热能。(本文来源于《吉林大学学报(地球科学版)》期刊2019年05期）
李星[2]（2019）在《径向钻孔水力压裂裂缝起裂与扩展机理研究》一文中研究指出由于低渗透油藏所占油田开采比例越来越大,常规开采方法无法达到开采的效果。当前常规射孔压裂会造成油气层渗透率低﹑岩层损伤大﹑增产量低、有效期短等被动局面。径向钻孔水力压裂的出现成为一种新型的油田增产方式。但是,通常认为径向钻孔压裂起裂从钻孔端处起裂。在油田的现场实施中,径向钻孔水力压裂的部分油井存在着增产效果不理想的情况。水力压裂裂缝无法到达目的油层,造成油田增产措施未能预期结果。本文认为径向钻孔水力压裂裂缝从钻孔孔壁上起裂。本文基于应力迭加原理分析径向钻孔周围地应力场的分布状况,对径向钻孔水力压裂裂缝起裂的影响。通过室内大型水力压裂实验以及数值模拟实验得到钻孔参数对水力压裂裂缝起裂与延伸的影响。首先,通过分析径向钻孔周围的所受应力情况,建立径向钻孔周围应力场分布模型,分析钻孔参数对钻孔周围地应力的影响。应力场将分为垂向井筒应力场与径向钻孔应力场两部分求解,每一个应力场又可分为液体压力引起的应力场、钻孔造成的原始地应力重新分布应力场以及压裂液滤失引起的地应力场。其次,通过径向钻孔地应力分布模型,建立径向钻孔水力压裂裂缝的起裂模型。从钻孔孔径,钻孔方位角(与最大水平主应力夹角),地应力差等方向,对径向钻孔裂缝起裂与扩展的影响进行分析。最后,应用ABAQUS有限元扩展软件及水力压裂实验进行径向钻孔参数影响裂缝起裂与扩展的规律研究。最终得出的结论:通过径向钻孔周围应力场的推导,分析了径向钻孔起裂与扩展根本原因。当钻孔角度大于45度时,钻孔孔壁上的应力分布会出现突变现象,裂缝将从孔壁上起裂;随着水平地应力应力差的增加,裂缝起裂位置越靠近垂直井筒,且起裂压力随应力差增大而增大;当钻孔直径越大时,裂缝起裂位置越靠近垂直井筒,但是起裂压力变化较小;当钻孔长度越大时,径向钻孔水力压裂的起裂位置越靠近井筒,起裂压力变化较小。(本文来源于《东北石油大学》期刊2019-06-01）
王磊,梁卫国[3]（2019）在《超临界CO_2/清水压裂煤体起裂和裂缝扩展试验研究》一文中研究指出为了探究超临界CO_2与清水压裂煤体的压裂效果,运用TCHFSM–I型大尺寸真叁轴压裂渗流装置,对尺寸为100 mm×100 mm×100 mm煤试样施加叁轴压力来模拟煤系地层压裂过程,结合压裂理论基础和试验数据,对比分析了压力–时间曲线、表面裂缝形态及裂缝宽度,结果表明:相比于清水压裂,相同的3种叁轴压力条件下,超临界CO_2压裂更容易起裂,起裂压力分别减小了28.3%,28.0%,27.4%,且随着约束压力的增大,减少比例逐渐减小;超临界CO_2压裂能够生成明显的层理裂缝及分叉裂缝,其数量越多主裂缝扩展范围越小;压裂过程中超临界CO_2易渗透到煤样内部的层理裂隙及微孔裂隙内导致压力变化迟缓,而且试样破裂后压力不易保持,裂缝宽度较狭窄;清水压裂的裂缝宽度集中分布于0.450～0.650 mm和>1.250 mm区间,而超临界CO_2的裂缝宽度集中分布于0.050～0.250 mm区间,两者相差3～6倍,对于局部分叉裂缝及层理裂缝,甚至相差2个数量级左右。(本文来源于《岩石力学与工程学报》期刊2019年S1期）
陈晨,沈国军,张颖,高帅,张晗[4]（2019）在《汪清、农安和桦甸油页岩物理力学性质及裂缝起裂压力对比分析研究》一文中研究指出本文主要探究了吉林省汪清、农安和桦甸地区油页岩物理力学性质的关键参数和裂缝起裂压力的取值范围及其分布特点。首先对汪清、农安、桦甸叁地油页岩的抗压强度、抗拉强度、弹性模量、泊松比参数取值范围进行了对比分析,发现叁地油页岩的抗压强度、抗拉强度、弹性模量、泊松比范围是相近的,由此得到吉林省油页岩抗压强度的范围是9～30 MPa,均值是15.35 MPa;抗拉强度的范围是0.3～3 MPa,均值是0.95 MPa;弹性模量的范围是0.22～9.9 GPa,均值是3.1 GPa;泊松比的范围是0.2～0.5,均值是0.33。随后,计算了叁地油页岩在不同埋藏深度下的裂缝起裂压力,发现在相同埋藏深度下,汪清、农安、桦甸叁地油页岩裂缝起裂压力是依次减小的;并且随埋藏深度的增加,裂缝起裂压力近似线性增大。最后,得到吉林省油页岩在不同埋藏深度下的裂缝起裂压力:当埋藏深度d=200 m时,起裂压力范围是0.5～2.3 MPa;当d=400 m时,起裂压力范围是1.0～4.5 MPa;当d=600 m时,起裂压力范围是1.6～6.8 MPa;当d=800 m时,起裂压力范围是2.1～9.0 MPa;因此,对吉林省油页岩进行水力压裂开采时,建议压力范围控制在0.5～9 MPa。(本文来源于《探矿工程(岩土钻掘工程)》期刊2019年03期）
陈强[5]（2019）在《油页岩原位转化垂直井水力压裂裂缝起裂与扩展规律研究》一文中研究指出能源是经济发展的命脉,随着人口的不断增加,经济如果想要继续保持高速的增长,对于能源的消耗量将会逐年增大。进入21世纪以来,我国对于油气能源的需求量不断增加,但是我国原油年产量却维持在2亿吨左右,难以保证内需,导致原油对外依存度逐年升高,这不仅对我国的经济发展有所制约,甚至已经影响到了我国的能源战略安全。因此研究开发非常规能源对保障国家能源安全,保证经济持续高速发展具有非常重要的意义。油页岩作为一种非常规能源在世界各国都引起了广泛关注。油页岩资源储量巨大,仅我国已探明油页岩资源储量就有7199.37亿吨,其中吉林省油页岩资源量为2527.64亿吨;全国油页岩油资源储量为476.44亿吨,吉林省油页岩油资源量为51.78亿吨。因此,加快我国油页岩勘探开发进展,实现油页岩油的工业化生产,能够弥补我国常规能源产量不足,重新调整我国能源消费结构并保障国家能源安全。相比于油页岩地表干馏技术,油页岩原位开采技术在地下进行油页岩原位加热裂解、开采,占地面积小,对环境影响较小,更加受到各国学者的关注。但是天然油页岩层热传导系数低,渗透性低,限制了油页岩原位加热的效率,降低了油页岩原位开采工艺的效率,增加了成本。为了解决这一问题,需要通过水力压裂手段在油页岩层内部造缝,提高油页岩地层的渗透性和传热效率。本文以油页岩原位转化技术中水力压裂技术为研究背景,研究油页岩地层中垂直井水力裂缝起裂和扩展规律。主要从理论分析、数值模拟、水力压裂室内模拟试验叁个方面对油页岩水力压裂裂缝起裂及扩展规律进行分析,根据研究结果设计压裂试验方案,并在吉林大学扶余油页岩原位转化先导试验基地进行垂直井压裂施工,验证了双井压裂方案能够满足油页岩原位开采的工艺要求。文章采用弹性力学理论结合力学迭加原理分析油页岩垂直井水力压裂裂缝起裂和扩展规律,提出了油页岩地层在存在天然裂缝时,水力裂缝的叁种起裂模式:从岩石本体起裂、沿天然裂缝张性起裂和剪切起裂,并分析、总结了叁种起裂模式各自的判据;另外建立了水力裂缝在扩展过程中遇到天然裂缝后如何扩展的判据。数值模拟方面,利用ABAQUS有限元计算软件中cohesive单元对裂缝进行模拟,建立二维水力压裂模型,分析射孔方向与最大水平主应力方向存在夹角时,水力裂缝起裂及扩展的规律;分析了不同水平主应力差对水力裂缝与天然裂缝相交后裂缝继续扩展情况的影响;模拟分析双井同步压裂、分时压裂情况对于水力裂缝起裂及扩展的影响。研究结果表明:射孔夹角的增大会导致水力裂缝的起裂压力和宽度增大,但是裂缝的长度会有所缩短,裂缝起裂后会逐渐向平行于最大水平主应力方向偏转;水力裂缝与天然裂缝相交后裂缝扩展路径选择会受到水平地应力差的影响;双井压裂更容易形成井间相互连通的主裂缝,并且双井分时压裂能够降低后压裂井的裂缝起裂压力,影响程度会随着井间距离的增大而减小。室内物理模拟试验方面,采用吉林大学自主研制的真叁轴水力压裂物理模拟试验系统对汪清地区油页岩试样进行垂直井水力压裂模拟试验,通过线切割机切割油页岩试样,并将试样放入模具浇筑混凝土制样,通过控制变量的方法分别对垂直地应力、最大和最小水平地应力以及压裂液注入排量对试样水力压裂裂缝起裂和扩展的影响进行试验分析。研究表明,随着垂直地应力、最大和最小水平应力以及压裂液排量的增大,水力裂缝的起裂压力都会随之增大,相对而言,垂直地应力对于裂缝起裂压力的影响更大;水力裂缝会优先在水平层理方向起裂和扩展,但是如果垂直地应力与最大水平地应力相差不大时,裂缝容易受到天然裂缝的影响发生偏转;采用大排量压裂时,储层更容易形成类似于体积破碎的效果。根据理论分析、数值模拟、室内物理试验等手段得到油页岩垂直水力压裂裂缝起裂及扩展的相关规律,设计扶余油页岩原位开采现场采用双井压裂方案,在扶余油页岩现场进行压裂施工,在压裂过程中全程利用微地震监测的方法对压裂情况进行监测分析,并在每次压裂结束后,根据微地震监测成像的结果观察油页岩层的压裂效果,为下次压裂提供指导依据。本文通过理论分析、数值模拟和室内物理试验的研究结果为扶余油页岩原位开采现场水力压裂提供理论指导,而现场实际压裂施工结果验证了研究所得理论的正确性。(本文来源于《吉林大学》期刊2019-03-01）
徐加祥,丁云宏,杨立峰,刘哲,陈挺[6]（2019）在《页岩气储层迂曲微裂缝二维重构及多点起裂分析》一文中研究指出在复杂的地质条件下,页岩气储层中的天然裂缝往往呈现迂曲状几何形态,为了研究迂曲微裂缝在水力压裂过程中的起裂位置,根据描述真实裂缝几何形态的相关参数,利用自主开发的MATLAB程序,实现了对不同长度、孔隙度、迂曲度和方位角的裂缝的二维重构,借助COMSOL Multiphisics中"自由和多孔介质流动模块"以及"多孔弹性模块"建立了裂缝—基质耦合渗流模型及岩石基质应力—应变模型,对不同迂曲度、方位角以及带天然裂缝的迂曲裂缝周围应力及起裂位置进行分析。结果表明,压裂液流速在迂曲微裂缝中呈现波动下降,其压力平缓下降且压力梯度沿裂缝长度方向逐渐减小;迂曲微裂缝会在裂缝曲率较大的位置出现多个起裂点,且起裂位置数量和区域大小随裂缝迂曲度的增大而增加,而裂缝方位角的变化对起裂位置影响较小;在主裂缝中流体压力作用下,未胶结的天然裂缝两端出现破裂,更有利于页岩气储层中复杂缝网的形成。(本文来源于《天然气地球科学》期刊2019年02期）
吴飞鹏,徐尔斯,尉雪梅,刘恒超,李德[7]（2018）在《燃爆诱导水力压裂多裂缝耦合起裂规律》一文中研究指出为了明确多相位裂缝组合下的应力干扰作用及其对后续水力压裂裂缝起裂压力的影响,基于原有预存单条诱导裂缝的应力场计算模型建立预存多条诱导裂缝的耦合应力场计算模型,分析诱导应力影响下的井周周向应力场变化规律,再结合断裂力学判据计算后续水力压裂预存裂缝的起裂压力,并对预存裂缝长度、相位、水平主应力差异系数及预存裂缝条数等4个因素对预存裂缝起裂压力的影响进行了分析。研究结果表明:(1)预存裂缝后近裂缝区域周向应力差明显增大,甚至出现水平主应力反转;(2)随新增预存裂缝长度增加,原预存裂缝起裂压力先增后降,在新增预存裂缝长度增加到原预存裂缝长度时,原预存裂缝起裂压力迅速降低,而后下降趋势变平缓;(3)高相位裂缝的起裂压力大于低相位裂缝的起裂压力;(4)随着裂缝条数的增加,新增预存裂缝起裂压力逐渐降低,但起裂压力差减小的趋势不明显;(5)多相位裂缝的应力干扰作用影响裂缝的起裂压力,较长高相位裂缝和较短低相位裂缝均有利于多相位裂缝的同时起裂;(6)多裂缝同步延伸会产生更为复杂的应力干扰作用,激发水力压裂复杂缝网的演化,实现均衡的压裂改造。结论认为,该研究成果可为燃爆诱导压裂射孔相位、诱导裂缝规模及后续水力压裂施工泵压等压裂施工设计提供理论指导。(本文来源于《天然气工业》期刊2018年11期）
周治东,程万,魏子俊[8]（2018）在《基于边界元方法的井壁水力裂缝起裂数值模拟》一文中研究指出井底地应力方向通常沿井筒变化,射孔方向与最大地应力方向间将存在一个失准角。水力裂缝在沿射孔进行扩展时会发生转向,裂缝宽度的减小将导致流体的粘性摩擦和井眼附近的压降增大,甚至可能诱发提前脱砂、砂堵,导致压裂作业失败。本文以边界元方法、流体力学为理论依据,引入图论法判别裂缝尖端,考虑了多条水力裂缝间的相互作用及竞争行为,建立了多射孔情况下的井壁起裂及水力裂缝扩展的力学模型。研究发现:当只有单一射孔时,射孔长度对井壁破裂压力有着显着的影响,其长度越长,井壁破裂压力越小;当排量和压裂液粘度保持不变时,随着水平主应力差值的增大,裂缝的延伸路径会发生明显的转变,所需的延伸压力也不断增大。对于多射孔情况,由于多裂缝间的相互作用及竞争行为,失准角和射孔的数量具有重要意义,一些裂缝无法延伸或只能扩展有限的长度,当地应力状态未完全明确时,使用粘度较高的流体及较大的注入速率有利于减缓近井眼裂缝的转向速度,提高裂缝的导流能力。(本文来源于《2018年全国固体力学学术会议摘要集（上）》期刊2018-11-23）
高杰,侯冰,陈勉,付卫能,吴越[9]（2018）在《岩性差异及界面性质对裂缝起裂扩展的影响》一文中研究指出在多薄层状产层组压裂过程中,水力裂缝的起裂扩展行为受到层间应力差、岩性差异、界面性质等因素的影响,使得人工裂缝的起裂扩展规律认识不清。基于此,采用改进的室内真叁轴水力压裂物理模拟系统,开展3层介质水力压裂模拟试验,研究岩性差异、界面性质对水力裂缝起裂扩展的影响。试验结果表明:在上覆压力为10 MPa条件下,当层间界面未胶结时,水力裂缝沿层间起裂扩展,对应的泵注压力最低;当层间界面存在弱胶结时,水力裂缝先从强度最低的岩样起裂,在裂缝扩展过程中遇到层间弱胶结面时,水力裂缝发生转向,沿弱胶结面扩展;当层间界面强胶结时,按照岩石抗拉强度的大小关系,水力裂缝在各岩样介质中先后起裂,最终导致3层介质的整体性破坏,裂缝中的压裂液呈现非对称扩展。(本文来源于《岩石力学与工程学报》期刊2018年S2期）
冯帆,杨录胜,刘正和,申凯[10]（2018）在《砂岩轴向预制裂缝的起裂和扩展规律试验研究》一文中研究指出针对坚硬顶板难垮带来的冲击灾害,提出沿钻孔轴向预制裂缝定向压裂技术。采用300mm×300 mm×300 mm红砂岩试样,进行了真叁轴水力压裂物理模拟试验,研究不同预制裂缝方位角对裂缝的起裂与扩展规律的影响。结果表明:不同预制裂缝方位角时,压裂裂缝均沿预制裂缝的尖端起裂,并形成单一裂缝。随着预制裂缝方位角的增大,起裂压力逐渐增大;达到相同偏转角时,裂缝延伸长度逐渐减小并在45°时取得最小值,45°之后,裂缝延伸长度先增大后减小。(本文来源于《煤矿安全》期刊2018年09期）
裂缝起裂论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
由于低渗透油藏所占油田开采比例越来越大,常规开采方法无法达到开采的效果。当前常规射孔压裂会造成油气层渗透率低﹑岩层损伤大﹑增产量低、有效期短等被动局面。径向钻孔水力压裂的出现成为一种新型的油田增产方式。但是,通常认为径向钻孔压裂起裂从钻孔端处起裂。在油田的现场实施中,径向钻孔水力压裂的部分油井存在着增产效果不理想的情况。水力压裂裂缝无法到达目的油层,造成油田增产措施未能预期结果。本文认为径向钻孔水力压裂裂缝从钻孔孔壁上起裂。本文基于应力迭加原理分析径向钻孔周围地应力场的分布状况,对径向钻孔水力压裂裂缝起裂的影响。通过室内大型水力压裂实验以及数值模拟实验得到钻孔参数对水力压裂裂缝起裂与延伸的影响。首先,通过分析径向钻孔周围的所受应力情况,建立径向钻孔周围应力场分布模型,分析钻孔参数对钻孔周围地应力的影响。应力场将分为垂向井筒应力场与径向钻孔应力场两部分求解,每一个应力场又可分为液体压力引起的应力场、钻孔造成的原始地应力重新分布应力场以及压裂液滤失引起的地应力场。其次,通过径向钻孔地应力分布模型,建立径向钻孔水力压裂裂缝的起裂模型。从钻孔孔径,钻孔方位角(与最大水平主应力夹角),地应力差等方向,对径向钻孔裂缝起裂与扩展的影响进行分析。最后,应用ABAQUS有限元扩展软件及水力压裂实验进行径向钻孔参数影响裂缝起裂与扩展的规律研究。最终得出的结论:通过径向钻孔周围应力场的推导,分析了径向钻孔起裂与扩展根本原因。当钻孔角度大于45度时,钻孔孔壁上的应力分布会出现突变现象,裂缝将从孔壁上起裂;随着水平地应力应力差的增加,裂缝起裂位置越靠近垂直井筒,且起裂压力随应力差增大而增大;当钻孔直径越大时,裂缝起裂位置越靠近垂直井筒,但是起裂压力变化较小;当钻孔长度越大时,径向钻孔水力压裂的起裂位置越靠近井筒,起裂压力变化较小。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
裂缝起裂论文参考文献
[1].周舟,金衍,曾义金,张旭东,周健.青海共和盆地干热岩地热储层水力压裂物理模拟和裂缝起裂与扩展形态研究[J].吉林大学学报(地球科学版).2019
[2].李星.径向钻孔水力压裂裂缝起裂与扩展机理研究[D].东北石油大学.2019
[3].王磊,梁卫国.超临界CO_2/清水压裂煤体起裂和裂缝扩展试验研究[J].岩石力学与工程学报.2019
[4].陈晨,沈国军,张颖,高帅,张晗.汪清、农安和桦甸油页岩物理力学性质及裂缝起裂压力对比分析研究[J].探矿工程(岩土钻掘工程).2019
[5].陈强.油页岩原位转化垂直井水力压裂裂缝起裂与扩展规律研究[D].吉林大学.2019
[6].徐加祥,丁云宏,杨立峰,刘哲,陈挺.页岩气储层迂曲微裂缝二维重构及多点起裂分析[J].天然气地球科学.2019
[7].吴飞鹏,徐尔斯,尉雪梅,刘恒超,李德.燃爆诱导水力压裂多裂缝耦合起裂规律[J].天然气工业.2018
[8].周治东,程万,魏子俊.基于边界元方法的井壁水力裂缝起裂数值模拟[C].2018年全国固体力学学术会议摘要集（上）.2018
[9].高杰,侯冰,陈勉,付卫能,吴越.岩性差异及界面性质对裂缝起裂扩展的影响[J].岩石力学与工程学报.2018
[10].冯帆,杨录胜,刘正和,申凯.砂岩轴向预制裂缝的起裂和扩展规律试验研究[J].煤矿安全.2018
论文知识图
