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水平井分段多簇压裂缝间干扰影响分析 被引量:33
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作者 赵金洲 陈曦宇 +3 位作者 刘长宇 李勇明 李晖 曹学军 《天然气地球科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第3期533-538,共6页
水平井分段多簇压裂在低渗透油气藏开发中发挥了巨大作用。为进一步提升油气产量,压裂段、簇数近年不断增加,同时也加剧了缝间干扰问题。合理利用裂缝产生的诱导应力干扰能够促使裂缝网络形成,使得储层改造体积增大。但是过高的诱导应... 水平井分段多簇压裂在低渗透油气藏开发中发挥了巨大作用。为进一步提升油气产量,压裂段、簇数近年不断增加,同时也加剧了缝间干扰问题。合理利用裂缝产生的诱导应力干扰能够促使裂缝网络形成,使得储层改造体积增大。但是过高的诱导应力干扰也可能导致裂缝起裂困难,甚至造成裂缝砂堵,所以应当对缝间干扰问题进行相关研究。对此,采用位移不连续法建立了研究多簇裂缝诱导应力的数学模型,从局部应力场改变、起裂压力、裂缝宽度多方面研究了缝间干扰对分段多簇压裂造成的影响。模拟结果表明,诱导应力会导致局部区域水平主应力差异下降、破裂压力陡升、裂缝宽度下降等。分析显示,分段多簇压裂在利用诱导应力促进缝网形成的同时,也需要防止其对施工造成困难。研究结论对水平井分段多簇压裂具有指导意义。 展开更多
关键词 位移不连续法 缝间干扰 诱导应力 多簇压裂 裂缝宽度
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水平井体积改造应力干扰计算模型及其应用 被引量:31
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作者 胥云 陈铭 +4 位作者 吴奇 李德旗 杨能宇 翁定为 管保山 《石油勘探与开发》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2016年第5期780-786,798,共8页
基于位移不连续边界元法,引入应力校正因子,建立裂缝介质应力场计算模型。模型计算精度与三维位移不连续模型接近,并显著减小了计算复杂度。在此基础上,基于断裂准则和扩展速度模型,建立了多裂缝扩展形态算法,对多裂缝应力干扰及应力干... 基于位移不连续边界元法,引入应力校正因子,建立裂缝介质应力场计算模型。模型计算精度与三维位移不连续模型接近,并显著减小了计算复杂度。在此基础上,基于断裂准则和扩展速度模型,建立了多裂缝扩展形态算法,对多裂缝应力干扰及应力干扰下裂缝扩展形态进行了计算研究。结果表明:应力干扰作用范围由缝高或缝长的最小尺寸决定,对缝长大于缝高的裂缝,应力干扰作用范围为1.2~1.5倍缝高,对缝长小于缝高的裂缝其范围为1.2~1.5倍缝长;缝间距相对缝高越大或净压力相对原场主应力差越小,裂缝偏转位置距离井筒越远,裂缝偏转角度越小。3簇等间距布缝时,中间裂缝沿直线路径扩展,而非等间距布缝时,中间裂缝会向间距远的裂缝一侧偏转,且存在单一主扩展裂缝。 展开更多
关键词 水平井 体积改造 应力干扰 位移不连续法 裂缝偏转 多簇扩展 不等间距布缝
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页岩气藏压裂缝网扩展数值模拟 被引量:25
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作者 曾青冬 姚军 孙致学 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第6期994-999,共6页
为探究页岩气藏水力压裂复杂裂缝网络的形成机理,开展了缝网扩展的数值模拟研究.考虑应力阴影和天然裂缝作用,建立了井筒和裂缝中流体流动模型,利用位移不连续方法求解应力与位移不连续量,然后构建了压力与裂缝宽度的迭代方程,并采用牛... 为探究页岩气藏水力压裂复杂裂缝网络的形成机理,开展了缝网扩展的数值模拟研究.考虑应力阴影和天然裂缝作用,建立了井筒和裂缝中流体流动模型,利用位移不连续方法求解应力与位移不连续量,然后构建了压力与裂缝宽度的迭代方程,并采用牛顿迭代法求解.通过比较数值解经典模型解析解,验证了模型和迭代解法的正确性.多簇裂缝同步扩展时裂缝间距越小,压裂液分配到各条裂缝越不均匀,靠近井筒跟部的裂缝的分流量越大,从而裂缝宽度越大;考虑天然裂缝作用时,逼近角越小或者应力各向异性越弱,水力裂缝越容易发生转向扩展,裂缝网络越复杂. 展开更多
关键词 页岩气藏 裂缝网络 应力阴影 天然裂缝 位移不连续法
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水力裂缝与天然裂缝交错延伸规律 被引量:18
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作者 刘顺 何衡 +1 位作者 赵倩云 周德胜 《石油学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第3期320-326,334,共8页
非常规与致密储层的缝网压裂或分段压裂改造技术使水力压裂裂缝与天然裂缝交错延伸的问题成为焦点。为了更好地控制水力裂缝的延伸方位,达到最优缝网状态,以位移不连续方法为基础,依据单元体的叠加原理,建立了二维裂缝延伸计算模型,对... 非常规与致密储层的缝网压裂或分段压裂改造技术使水力压裂裂缝与天然裂缝交错延伸的问题成为焦点。为了更好地控制水力裂缝的延伸方位,达到最优缝网状态,以位移不连续方法为基础,依据单元体的叠加原理,建立了二维裂缝延伸计算模型,对一条水力裂缝与一条天然裂缝在不同倾角、间距、应力等条件下的交错延伸规律进行了量化模拟。研究结果表明:裂缝间距、倾角能较大地影响裂缝延伸幅度,天然裂缝与压裂裂缝间距大于1 m、倾斜角小于70°时,压裂裂缝会诱使天然裂缝转弯延伸,直至相交;主应力比值对交错裂缝延伸幅度有一定程度的影响;储层泊松比与杨氏模量对交错裂缝延伸幅度却不明显。 展开更多
关键词 非常规储层 水力压裂 天然裂缝 诱导应力 位移不连续方法 裂缝延伸
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节理岩体的一维动态等效连续介质模型的研究 被引量:15
5
作者 李建春 李海波 +1 位作者 Guowei MA Jian ZHAO 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第A02期4063-4067,共5页
基于黏弹性理论,提出平行节理岩体的一维动态等效连续介质模型,该模型适用于纵波(P波)垂直通过一组等间距平行节理岩体的动力学问题。该模型包含黏弹性介质模型和虚拟波源概念。黏弹性介质模型主要描述应力波通过节理的衰减和时间的滞后... 基于黏弹性理论,提出平行节理岩体的一维动态等效连续介质模型,该模型适用于纵波(P波)垂直通过一组等间距平行节理岩体的动力学问题。该模型包含黏弹性介质模型和虚拟波源概念。黏弹性介质模型主要描述应力波通过节理的衰减和时间的滞后;而虚拟波源的概念则描述应力波在平行节理之间的多次反射。根据已有解析解可以确定黏弹性介质模型中的未知参数。通过和位移不连续方法的比较,验证平行节理岩体的一维动态等效连续介质模型的正确性;该模型可有效地应用于研究通过一组平行节理岩体的P波传播问题。结果表明,该研究可以简化应力波传播问题的复杂性。 展开更多
关键词 岩石力学 动态等效连续介质模型 虚拟波源 平行节理 岩体 应力波的传播 位移不连续方法
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非线性变形节理中纵波传播特性的理论研究 被引量:13
6
作者 宋林 闫玉湛 +2 位作者 韩八晓 刘建忠 邵珠山 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第2期133-140,236,共8页
基于波前动量守恒理论和位移不连续方法所提出的时域分析新方法,引入岩石非线性法向本构关系,对弹性纵波在岩石非线性节理中的传播特性进行了理论分析。采用节理变形的双曲线模型(BB模型),获得纵波P波斜入射非线性节理的传播波动方程,... 基于波前动量守恒理论和位移不连续方法所提出的时域分析新方法,引入岩石非线性法向本构关系,对弹性纵波在岩石非线性节理中的传播特性进行了理论分析。采用节理变形的双曲线模型(BB模型),获得纵波P波斜入射非线性节理的传播波动方程,并通过参数研究分析了在岩石节理中节理非线性系数、节理初始刚度、应力波入射角和入射波幅值等因素对纵波传播规律的影响。结果表明:所推导的应力波传播方程在考虑多种非线性问题时,通过迭代计算即可方便求出透射波和反射波的数值解,避免了复杂的数学运算;当波斜入射节理面时,产生了波型转换,节理变形的非线性对透射波和反射波有较大影响,透射系数和反射系数并非随着非线性参数的变化而单调变化。时域内所推导的波传播方程更有益于波斜入射时非线性参数的广泛研究,为开展该方面的理论研究工作提供了借鉴。 展开更多
关键词 动量守恒理论 位移不连续方法 双曲线模型 非线性节理 传播规律 纵波
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弹性体裂纹扩展的数值模拟 被引量:5
7
作者 卢海星 黄醒春 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第4期634-637,共4页
采用位移不连续法 (DDM)对裂纹的扩展进行了数值模拟 .首先应用 DDM求解了线弹性裂纹体的应力场 ,再采用最小二乘法确定应力强度因子并根据线弹性复合型断裂判据进行开裂判断 ,从而实现裂纹开裂的模拟 ,取得了与实验结果较吻合的数值计... 采用位移不连续法 (DDM)对裂纹的扩展进行了数值模拟 .首先应用 DDM求解了线弹性裂纹体的应力场 ,再采用最小二乘法确定应力强度因子并根据线弹性复合型断裂判据进行开裂判断 ,从而实现裂纹开裂的模拟 ,取得了与实验结果较吻合的数值计算结果 .文中所用方法仅需在裂纹面上直接划分单元、对开裂部分直接追加单元来实现裂纹扩展过程的动态跟踪 。 展开更多
关键词 裂纹扩展 位移不连续法 应力强度因子 数值模拟 线弹性裂纹体 应力场 动态跟踪
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人工裂缝逼近条件下天然裂缝破坏特征分析 被引量:12
8
作者 仲冠宇 王瑞和 +1 位作者 周卫东 杨焕强 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第1期247-255,共9页
通过水力压裂裂缝的诱导应力场打开远场天然裂缝,可改变储层应力场,易形成压裂主裂缝、分支缝、应力松弛缝相互连通的裂缝网络,从而提高了页岩气储层改造效率,因此在页岩气开采中具有广阔的应用前景。人工裂缝逼近条件下天然裂缝的破坏... 通过水力压裂裂缝的诱导应力场打开远场天然裂缝,可改变储层应力场,易形成压裂主裂缝、分支缝、应力松弛缝相互连通的裂缝网络,从而提高了页岩气储层改造效率,因此在页岩气开采中具有广阔的应用前景。人工裂缝逼近条件下天然裂缝的破坏特征是人工裂缝诱导应力场激活远场天然裂缝的核心问题之一。应用位移间断法(DDM),建立了人工裂缝逼近条件下激活天然裂缝的力学模型。根据摩尔-库仑破坏准则,建立了不同天然裂缝破坏状态的约束条件,形成了天然裂缝破坏特征的计算方法,并通过算例验证其正确性。在此基础上,模拟了人工裂缝逼近条件下天然裂缝张开、滑移、闭合行为,并研究了其影响因素。结果表明,天然裂缝下表面处最大主应力呈双峰型分布,天然裂缝下表面处最大主拉应力随着天然裂缝与最大水平主应力方向夹角的增加而增大。当人工裂缝逼近天然裂缝时,天然裂缝的剪切型破坏长度大于张拉型。天然裂缝破坏长度随着天然裂缝与最大水平主应力方向夹角的增大而减小,随着缝内净压力的增大而增大。天然裂缝破坏长度随着人工裂缝尖端到天然裂缝的距离的减小而增加。天然裂缝剪切型破坏长度随着摩擦系数及黏聚力的增大而减小。研究结果对页岩气压裂技术具有理论指导意义。 展开更多
关键词 位移间断法 天然裂缝 张拉型破坏 剪切型破坏 最大主应力
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页岩储层中同步压裂形成复杂缝网可行性研究 被引量:10
9
作者 赵志红 黄超 +1 位作者 郭建春 周月波 《断块油气田》 CAS 北大核心 2016年第5期615-619,共5页
同步压裂能够更好地利用2个井筒中裂缝诱导应力干扰,降低地应力差异系数,使页岩油气藏产生更加复杂的裂缝形态。文中运用位移不连续理论,建立了二维平面裂缝诱导应力场数学模型,讨论了页岩储层形成复杂缝网所需要的地应力条件,分析了裂... 同步压裂能够更好地利用2个井筒中裂缝诱导应力干扰,降低地应力差异系数,使页岩油气藏产生更加复杂的裂缝形态。文中运用位移不连续理论,建立了二维平面裂缝诱导应力场数学模型,讨论了页岩储层形成复杂缝网所需要的地应力条件,分析了裂缝净压力、裂缝参数和原地应力场等因素对同步压裂形成裂缝网络复杂程度的影响规律。结果表明,裂缝净压力越大、裂缝长度越长、原地应力差异越小,页岩储层形成复杂缝网的可行性越大。研究结果对判断我国页岩油气藏能否应用同步压裂形成复杂缝网具有一定的理论指导意义。 展开更多
关键词 同步压裂 诱导应力干扰 复杂缝网 位移不连续理论 参数优化
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水平井多段压裂多裂缝扩展形态计算方法 被引量:10
10
作者 陈铭 胥云 翁定为 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第A02期3906-3914,共9页
为解决水平井多段压裂多裂缝扩展形态问题,基于位移不连续边界元法建立三维裂缝应力场计算模型,并结合裂缝的不同边界条件和亚临界裂缝扩展模型,给出多裂缝扩展形态计算方法。通过与UFM模型对比,验证方法可靠性。根据该算法,研究不同压... 为解决水平井多段压裂多裂缝扩展形态问题,基于位移不连续边界元法建立三维裂缝应力场计算模型,并结合裂缝的不同边界条件和亚临界裂缝扩展模型,给出多裂缝扩展形态计算方法。通过与UFM模型对比,验证方法可靠性。根据该算法,研究不同压裂方式、不同缝间距与缝高、不同净压力与主应力差的多裂缝扩展形态,结果表明:对于多段单簇压裂,后续压裂缝会靠近或远离已压开流体内压缝,而已压开支撑剂充填裂缝对后续压裂缝扩展轨迹影响较小;多簇压裂外侧裂缝为主扩展裂缝,中间裂缝扩展长度减小;对于早先压裂缝为流体内压缝的情况,缝间距与缝高的比值不仅影响裂缝偏转角度,还影响裂缝偏转方向;对于两簇同时扩展的情况,缝间距与缝高的比值越小,或净压力与主应力差的比值越大,裂缝发生偏转的角度越大;对于多簇压裂方式,增大缝间距与缝高的比值有利于多簇裂缝的均匀延伸,而改变净压力与主应力差的比值并不能改变各簇缝长的分布情况。 展开更多
关键词 岩石力学 多段压裂 多裂缝 位移不连续法 应力干扰 扩展形态 计算模型
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Numerical modelling of stress analysis around rectangular tunnels with large discontinuities(fault) by a hybridized indirect BEM 被引量:8
11
作者 Nooraddin Nikadat Mohammad Fatehi Abolfazl Abdollahipour 《Journal of Central South University》 SCIE EI CAS CSCD 2015年第11期4291-4299,共9页
Tunnels are one of the major transportation routes to pass mountains and difficult geological conditions. The behavior of these structures is significantly influenced by rock mass and discontinuities. Orientation of d... Tunnels are one of the major transportation routes to pass mountains and difficult geological conditions. The behavior of these structures is significantly influenced by rock mass and discontinuities. Orientation of discontinuities is one of the most important geometrical parameters affecting discontinuities behavior. The effect of large discontinuities(faults) behavior on a jointed medium around rectangular tunnels is studied. A hybridized indirect boundary element code named TFSDDM(fictitious stress displacement discontinuity method) is used to study the stress distribution around the tunnels excavated in jointed rock masses. The code uses advantages of both fictitious stress and displacement discontinuity methods to analyze discontinuity effects more accurately. Results show that the dip angle of discontinuities has significant effect on stress distribution around the tunnel. It is also shown that increase in the discontinuities dip angle located in the roof will result in decrease in tensile stress of the roof. Stresses reaches to 8 MPa in the roof while due to dilation effect they reach up to 13 MPa. 展开更多
关键词 displacement discontinuity method fictitious stres
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首都圈地区现今地壳运动的GPS观测与构造活动模拟 被引量:9
12
作者 乔学军 陈顒 +1 位作者 王琪 杨少敏 《武汉大学学报(信息科学版)》 EI CSCD 北大核心 2008年第7期692-696,共5页
利用首都圈地区1992~2004年间280多个GPS点位复测资料,获得了该地区高精度的地壳形变速度场,相对欧亚板块的水平速度场由北向南由4mm/a逐渐增加到9mm/a;采用边界元(BEM)理论及住移不连续的多边形元素构建断层的三维模型,并利... 利用首都圈地区1992~2004年间280多个GPS点位复测资料,获得了该地区高精度的地壳形变速度场,相对欧亚板块的水平速度场由北向南由4mm/a逐渐增加到9mm/a;采用边界元(BEM)理论及住移不连续的多边形元素构建断层的三维模型,并利用均匀介质且各向同性的半无限线弹性空间模型反演计算了断层滑移量,模拟了GPS点位的位移场,在此基础上获得了主要活动断层和首都圈地区的地表、地表下15km和25km剖面的静态位移场、应力及应变场。结果表明,GPS点位的模拟位移场与观测值在南北向和东西向的误差分别为0.68mm及0.77mm,各个主要活动断层在1992~2004年间的构造活动较弱,随着深度的增加,剖面的应变逐渐增加。 展开更多
关键词 GPS 边界元 首都圈 构造活动 位移不连续
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射孔对破裂压力及裂缝形态影响数值模拟研究 被引量:9
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作者 庄照锋 张士诚 +1 位作者 王伯军 张劲 《西南石油大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2008年第4期141-144,共4页
针对射孔对水力压裂过程中的破裂压力以及裂缝形态的问题,通过建立不同射孔方位和不同远场主应力条件下裂缝扩展模型,将位移不连续方法(DDM)应用于水力压裂过程中的力学分析研究,同时在裂缝扩展准则上运用修正了的G准则—F准则并进行裂... 针对射孔对水力压裂过程中的破裂压力以及裂缝形态的问题,通过建立不同射孔方位和不同远场主应力条件下裂缝扩展模型,将位移不连续方法(DDM)应用于水力压裂过程中的力学分析研究,同时在裂缝扩展准则上运用修正了的G准则—F准则并进行裂缝扩展规律研究。根据不同射孔方位和不同远场主应力条件下裂缝扩展的模拟计算,在地应力大小和方位确定的情况下,破裂压力随着射孔方位的增大而升高,并且随着方位角的增大,裂缝形态会发生转向,而且裂缝壁面粗糙,会增大压裂液摩阻。对于实际的射孔参数优化设计和压裂施工具有参考意义。 展开更多
关键词 DDM位移不连续方法 F准则 裂缝扩展 射孔方位
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页岩气藏水平井分段压裂缝间应力干扰全三维模拟 被引量:8
14
作者 唐慧莹 张东旭 +2 位作者 刘环竭 梁海鹏 张烈辉 《西安石油大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2019年第5期37-44,共8页
已有多裂缝应力干扰分析模型多基于二维或拟三维假设,该类模型只能考虑裂缝沿水平面的扩展与水平方向的就地应力大小,同时对裂缝形态有较强约束。为了更加准确地分析三维空间多裂缝干扰模式,建立了基于三角形单元位移不连续方法的全三... 已有多裂缝应力干扰分析模型多基于二维或拟三维假设,该类模型只能考虑裂缝沿水平面的扩展与水平方向的就地应力大小,同时对裂缝形态有较强约束。为了更加准确地分析三维空间多裂缝干扰模式,建立了基于三角形单元位移不连续方法的全三维多裂缝扩展数值模型,对采用二维与三维模型预测的应力干扰强度进行了比较,计算了多裂缝扩展引起的三维空间应力分布。模拟结果表明:全三维压裂模型能够更加准确地刻画地层应力分布与裂缝形态。与二维模型预测的结果相比,三维模型预测的裂缝间应力干扰更弱,预测的裂缝变形诱导应力变化和裂缝扩展速度更小。 展开更多
关键词 水平井水力压裂 应力干扰 三维模拟 页岩油藏 位移不连续方法
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岩体中应力波传播规律研究方法进展 被引量:6
15
作者 李建春 范立峰 李郑梁 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第5期845-858,共14页
应力波在岩体中传播规律的研究是分析工程岩体动力稳定性的基础。天然岩体中包含的大量节理对应力波的传播规律具有显著的影响。应力波在岩体中传播时会出现幅值的衰减以及波速的降低,在此过程中,节理在应力波的作用下会出现张开、闭合... 应力波在岩体中传播规律的研究是分析工程岩体动力稳定性的基础。天然岩体中包含的大量节理对应力波的传播规律具有显著的影响。应力波在岩体中传播时会出现幅值的衰减以及波速的降低,在此过程中,节理在应力波的作用下会出现张开、闭合和滑移变形。目前,应力波在岩体中的一维和二维传播规律分析方法比较成熟,这些方法主要分为非连续介质方法与动态等效连续介质方法以及双尺度非连续耦合方法。借助这些方法,研究者们开展了线性和非线性节理对应力波传播规律影响的研究。本综述将详细地总结上述3种方法,探讨它们的优缺点,并提出值得进一步研究的问题。 展开更多
关键词 岩体 应力波 节理 位移不连续方法 等效介质方法
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纵向叠置多薄煤层压裂裂缝竞争延伸数值模拟 被引量:7
16
作者 李小刚 贺宇廷 +3 位作者 杨兆中 张平 宋瑞 程璐 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第6期1669-1676,共8页
滇东黔西地区煤层具有纵向多薄层叠置的特点,且割理裂隙等结构弱面较为发育。前人的多层、薄层压裂裂缝模拟多针对砂岩储层,关于结构弱面对水力压裂裂缝影响的研究多集中在页岩和裂缝性砂岩,对结构弱面发育、高泊松比、低杨氏模量的多... 滇东黔西地区煤层具有纵向多薄层叠置的特点,且割理裂隙等结构弱面较为发育。前人的多层、薄层压裂裂缝模拟多针对砂岩储层,关于结构弱面对水力压裂裂缝影响的研究多集中在页岩和裂缝性砂岩,对结构弱面发育、高泊松比、低杨氏模量的多薄煤层水力压裂裂缝竞争延伸规律缺少系统的揭示。考虑层间流量动态分配和割理裂隙发育特征,建立拟三维裂缝延伸数学模型。以滇东上二叠统煤层为例,模拟并分析了直井多层组合压裂时各层裂缝竞争延伸。研究表明:结构弱面分布不同导致各层裂缝形态差异较大;水力裂缝被结构弱面捕获使得裂缝变窄,增加了压裂砂堵风险;杨氏模量较小的煤层多层合压,层间流量分配差异相对较小;对射孔参数已确定的井,增加压裂液黏度、提高排量可减小层间流量差异,进而促进各层缝长充分扩展;减小压裂液黏度,降低排量可控制缝高。 展开更多
关键词 纵向叠置煤层 水力压裂 裂缝扩展 位移不连续法
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断裂扰动区隧道初始地应力场数值反演 被引量:7
17
作者 李科 江星宏 +1 位作者 吴梦军 丁浩 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第S2期255-259,共5页
初始地应力场是隧道及地下工程关注的核心问题之一,特别是在断裂构造区域,地应力分布受到扰动,出现量值与方向的改变。目前初始地应力反演主要基于地应力实测值,但大量的隧道工程缺乏地应力测试数据。针对这一问题,提出了无地应力实测... 初始地应力场是隧道及地下工程关注的核心问题之一,特别是在断裂构造区域,地应力分布受到扰动,出现量值与方向的改变。目前初始地应力反演主要基于地应力实测值,但大量的隧道工程缺乏地应力测试数据。针对这一问题,提出了无地应力实测值条件下基于断层产状与断距的初始地应力场反演方法:拓展位移不连续法数值方法,利用断裂构造自身特性,引入断层变形模型,建立断裂构造的位移不连续法数值解法,利用该计算内核实现初始地应力场回归反演。工程案例分析表明,断层断距反演值与实测值基本吻合,地应力反演值与实测值较为接近,断裂构造周边地应力场呈现不均匀特性。 展开更多
关键词 隧道 初始地应力 断裂 位移不连续法 反演分析
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“工厂化”压裂多裂缝应力干扰与延伸规律研究 被引量:6
18
作者 黄卓 《断块油气田》 CAS CSCD 北大核心 2022年第4期572-576,共5页
水平井分段多簇体积压裂是实现致密油资源商业化开发的重要手段。文中基于位移不连续法,建立水平井分段压裂多井、多裂缝扩展计算模型,开发数值模拟软件,研究单井多簇压裂和多井工厂化压裂时的裂缝延伸规律。结果表明:多裂缝同步扩展时... 水平井分段多簇体积压裂是实现致密油资源商业化开发的重要手段。文中基于位移不连续法,建立水平井分段压裂多井、多裂缝扩展计算模型,开发数值模拟软件,研究单井多簇压裂和多井工厂化压裂时的裂缝延伸规律。结果表明:多裂缝同步扩展时,受应力阴影效应影响,裂缝周围地应力发生改变,段内各裂缝间压裂液流量分配不均,裂缝发生不均匀扩展现象;合理布置压裂簇的数量与位置,可促进裂缝均匀扩展;多井平行压裂和交错压裂时,井间形成拉应力集中区,压裂段中部裂缝相互靠近,平行压裂裂缝易导通,交错压裂裂缝则易出现“雁型裂纹”;对于平行压裂和交错压裂,同步压裂裂缝延伸均匀性更强,压裂效果更好。该研究成果可为致密油储层工厂化压裂施工设计提供参考。 展开更多
关键词 水平井 分段多簇压裂 工厂化压裂 位移不连续法 平行压裂 交错压裂
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不同渗透率储层超临界CO_(2)改造模拟研究
19
作者 孙景行 孙晓冬 +2 位作者 郭东明 李守定 赫建明 《工程地质学报》 CSCD 北大核心 2024年第4期1334-1346,共13页
水力压裂是非常规能源开发中的一种高效储层改造方法,近年来超临界二氧化碳(S-CO_(2))被认为是一种很有前景的压裂液,相比于水基压裂液由于其具有更高的压裂能力而备受关注。但在基质渗透率(RMP)相对较高的储层岩石中,将超临界二氧化碳... 水力压裂是非常规能源开发中的一种高效储层改造方法,近年来超临界二氧化碳(S-CO_(2))被认为是一种很有前景的压裂液,相比于水基压裂液由于其具有更高的压裂能力而备受关注。但在基质渗透率(RMP)相对较高的储层岩石中,将超临界二氧化碳用于压裂会出现较高的滤失。本文通过离散裂缝网络(DFN)方法对考虑天然裂缝系统的不同储层进行了模拟,对用水压裂(WF)和用S-CO_(2)压裂(SCF)在不同岩石基质渗透率储层中的适用性及压裂能力进行了模拟研究。与常用的水基压裂液相比,在等同条件下S-CO_(2)的黏度和密度较低,更容易使储层岩石破裂并生成更为复杂的裂缝网络。但是在岩石基质渗透率相对较高的储层中,裂缝不断扩展会导致S-CO_(2)滤失量的不断加剧,严重影响裂缝流体压力的提升,并进一步影响到裂缝的扩展。数值模拟结果也呈现了压裂期间裂缝长度增长趋势出现近水平发展拐点,而这一现象恰恰反映流体滤失对裂缝扩展的影响。在这种情况下继续提高压裂液注入速度可以缩短压裂时间,从而有效降低滤失对压裂的影响。计算结果清楚地表明了岩石基质渗透率的重要性,这一结果可以直接用于S-CO_(2)压裂适用性及生产能力的理论指导。 展开更多
关键词 超临界二氧化碳 储层压裂 岩石基质渗透率 压裂液滤失 位移间断边界元方法
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基于互补算法的水力裂缝与天然裂缝相互作用边界元模型 被引量:5
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作者 陈铭 张士诚 +3 位作者 胥云 马新仿 邹雨时 李宁 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第A02期3947-3957,共11页
水力裂缝与天然裂缝的相互作用力学机制是确定水力压裂裂缝扩展形态的关键。基于天然裂缝变形与受力状态,推导天然裂缝变形的互补约束条件,并结合间断边界元,建立水力裂缝与天然裂缝相互作用的力学分析模型。通过压剪裂缝理论解和求解... 水力裂缝与天然裂缝的相互作用力学机制是确定水力压裂裂缝扩展形态的关键。基于天然裂缝变形与受力状态,推导天然裂缝变形的互补约束条件,并结合间断边界元,建立水力裂缝与天然裂缝相互作用的力学分析模型。通过压剪裂缝理论解和求解天然裂缝力学响应的试算法验证模型可靠性。以页岩气多段压裂水平井为例进行实例分析,并探讨水力裂缝与天然裂缝力学响应特征和变化规律,结果表明:基于互补算法的边界元模型计算结果与实例井微地震结果一致;水力裂缝靠近或接触天然裂缝时,水力裂缝尖端会发生钝化,天然裂缝面会发生张开或剪切,并以剪切为主;逼近角大于60°时,天然裂缝面很难发生张开;逼近角不等于90°时,水力裂缝和天然裂缝接触点与天然裂缝破裂点存在偏移;逼近角、净压力和天然裂缝摩擦因数越大,水力裂缝穿过天然裂缝可能性越大。 展开更多
关键词 岩石力学 水力压裂 位移不连续法 互补方法 力学响应 剪切区 尖端钝化
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