济阳拗陷页岩储层水平井裂缝扩展数值模拟

济阳拗陷页岩储层水平井裂缝扩展数值模拟

论文摘要

由于物理实验受到实验条件、数量的限制,难以对裂缝扩展规律开展大规模的研究。因此,在有了一定的岩石力学测试、页岩压裂破裂方式测试以及页岩压裂裂缝扩展物模试验的基础上,开展了页岩压裂裂缝起裂及扩展规律数值模拟研究。基于流固耦合Biot固结理论、Darcy渗流定律,采用最大拉伸强度准则和Mohr Coulomb准则损伤阈值进行单元损伤判断,引入全新的材料分布算法,建立了水力压裂裂缝扩展的有限元计算模型。进行了岩石样本的参数标定试验。采用有限元计算方法研究了地应力、页岩脆性指数、压裂液黏度和层理特征等关键物理参数对页岩裂缝扩展的影响。结果表明,当脆性指数较小时,水力裂缝主要沿最大主应力方向在页岩基质中扩展,难以转向形成复杂缝网。层理胶结强度较高时,水力作用即便在局部压开天然层理,也难以持续以大角度偏离,而只能形成比较单一的裂缝。地应力比、压裂液黏度越低,层理密度等特性越高时,裂纹网络越复杂。

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文章来源

类型: 期刊论文

作者: 薛仁江,郭建春,赵志红,周广清,孟宪波

关键词: 水力压裂,裂纹扩展,页岩,水平井,有限元

来源: 西南石油大学学报(自然科学版) 2019年02期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑

专业: 石油天然气工业

单位: “油气藏地质及开发工程”国家重点实验室·西南石油大学,中国石化胜利石油工程有限公司井下作业公司,中国石化胜利油田分公司油气勘探管理中心

基金: 国家杰出青年科学基金(51525404,51504204),国家科技重大专项(2016ZX05023-001)

分类号: TE311

页码: 84-96

总页数: 13

文件大小: 1526K

下载量: 215

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