水力压裂岩体损伤破裂折迭突变模型研究与应用

发布时间：2017-06-04 01:16

  本文关键词：水力压裂岩体损伤破裂折迭突变模型研究与应用，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：为准确描述油气田工程中压裂岩体损伤突变裂缝的起裂问题,基于岩体孔隙度的变化,定义岩体损伤变形的损伤变量,并建立岩体形变过程的损伤本构模型。考虑油气藏压裂岩体损伤破坏过程为岩体形变能的积聚增加与突然释放,基于能量守恒原理,建立压裂岩体损伤的张量型折迭突变模型。给出压裂岩体损伤突变平衡方程与岩体损伤突变破坏能量释放量计算模型。计算、分析长庆油田苏里格区块石英砂岩与岩屑砂岩水力压裂岩体损伤突变破坏能量释放量变化规律,为油气田压裂岩体损伤破坏裂缝形成的研究提供新方法。
【作者单位】： 东北石油大学石油工程学院;东北石油大学黑龙江省普通高校断层变形、封闭性及与流体运移科技创新团队;
【关键词】： 岩石力学 水力压裂 损伤突变 折迭突变模型 能量释放量
【基金】：国家自然科学基金资助项目(51104032,51404073) 中国博士后基金资助项目(2014M550180)
【分类号】：TU452
【正文快照】： 1引言压裂作为油气藏增产的主要技术手段,在全世界各油田得到了广泛应用。其过程为压裂泵向井眼内注入压裂液,当泵入时间一定时,岩体突然破裂,释放能量,井口泵压突然降低。如图1所示。时间/min图1水力压裂井口施工曲线Fig.1 Construction curve of wellhead on hydraulic frac

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 张广明;刘合;张劲;吴恒安;王秀喜;;水平井水力压裂的三维有限元数值模拟研究[J];工程力学;2011年02期

2 张广清,陈勉;水平井水力裂缝非平面扩展研究[J];石油学报;2005年03期

3 金衍;张旭东;陈勉;;天然裂缝地层中垂直井水力裂缝起裂压力模型研究[J];石油学报;2005年06期

4 金衍;陈勉;周健;耿宇迪;;岩性突变体对水力裂缝延伸影响的实验研究[J];石油学报;2008年02期

5 潘岳,王志强;岩体动力失稳的功、能增量——突变理论研究方法[J];岩石力学与工程学报;2004年09期

6 赵万春;艾池;李玉伟;郭柏云;;基于损伤理论双重介质水力压裂岩体劣化与孔渗特性变化理论研究[J];岩石力学与工程学报;2009年S2期

7 李连崇;梁正召;李根;马天辉;;水力压裂裂缝穿层及扭转扩展的三维模拟分析[J];岩石力学与工程学报;2010年S1期

8 张黎明;王在泉;张晓娟;王志强;;岩体动力失稳的折迭突变模型[J];岩土工程学报;2009年04期

9 张黎明;王在泉;;对“岩体动力失稳的折迭突变模型”讨论的答复[J];岩土工程学报;2010年01期

10 潘岳,王志强;圆形硐室岩爆的折迭突变模型[J];岩土力学;2005年02期

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 赵万春;水力压裂岩体非线性损伤演化研究[D];大庆石油学院;2009年

【共引文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 范颖芳,周晶;人工神经网络在受腐蚀钢筋混凝土结构工程中的应用[J];四川建筑科学研究;2004年01期

2 柯长仁;蒋俊玲;陈升平;;混凝土单轴压缩损伤的模型试验研究[J];四川建筑科学研究;2008年05期

3 李洪升,杜小振;冰体材料损伤与断裂破坏的本构理论[J];冰川冻土;2003年S2期

4 姚战军;黄坚;杜月和;戴汇川;;复合材料细观损伤研究[J];兵器材料科学与工程;2010年01期

5 田勇,张伟斌,郝莹,李敬民,温茂萍;炸药热冲击损伤破坏及超声波特性参量检测[J];火炸药学报;2000年04期

6 安海;安伟光;顾永维;;基于刚度衰减下的桁架系统的疲劳可靠性分析[J];兵工学报;2007年12期

7 王利;高谦;;基于强度理论的岩石损伤弹塑性模型[J];北京科技大学学报;2008年05期

8 丁金刚;张学民;;小间距隧道爆破地震效应的损伤控制研究[J];爆破;2009年03期

9 刘红岩,王根旺,刘国振;以损伤变量为特征的岩石损伤理论研究进展[J];爆破器材;2004年06期

10 杨小林,王梦恕;爆生气体作用下岩石裂纹的扩展机理[J];爆炸与冲击;2001年02期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 宋常;冯新;周晶;;高混凝土重力坝在强震作用下损伤破坏的数值模拟[A];现代水利水电工程抗震防灾研究与进展（2011年）[C];2011年

2 江松青;刘文韬;于恒;;微孔洞形核对延性材料损伤与失效的影响[A];第八届全国爆炸力学学术会议论文集[C];2007年

3 张晶;付强;邓守春;梁乃刚;;构元组集弹性损伤模型对准脆性材料损伤至断裂各向异性特征的分析[A];固体力学进展及应用——庆贺李敏华院士90华诞文集[C];2007年

4 邝临源;赵红平;施惠基;冯西桥;;含表面缺陷轴承钢的滚动接触疲劳损伤研究[A];损伤、断裂与微纳米力学进展：损伤、断裂与微纳米力学研讨会论文集[C];2009年

5 张世文;刘仓理;李庆忠;;应变等价原理适用性探讨[A];第九届全国冲击动力学学术会议论文集（下册）[C];2009年

6 王奇志;郎博;;铆钉连接件接触疲劳寿命预估的损伤力学——有限元方法[A];北京力学会第13届学术年会论文集[C];2007年

7 黄友庭;陈文哲;汤德平;;CuW70合金动态和静态变形中组织与性能的研究[A];2007年全国失效分析学术会议论文集[C];2007年

8 贺俊征;贺可强;闫勇山;刘健康;;降雨作用下堆积层滑坡动力失稳的尖点突变模型研究[A];2010年全国工程地质学术年会暨“工程地质与海西建设”学术大会论文集[C];2010年

9 朱鹏;屈文俊;;混凝土中氯离子扩散理论研究的探讨[A];全国高强与高性能混凝土及其应用专题研讨会论文集[C];2005年

10 朱鹏;屈文俊;;混凝土中氯离子扩散理论研究的探讨[A];结构混凝土创新与可持续发展——第十三届全国混凝土及预应力混凝土学术交流会论文集[C];2005年

中国博士学位论文全文数据库 前10条

1 黄西成;内爆与外爆加载下壳体的力学状态及破坏模式分析[D];中国工程物理研究院;2010年

2 杨敬源;井壁稳定性若干力学问题的研究[D];哈尔滨工程大学;2009年

3 甄晓霞;大跨径钢桥桥面铺装体系力学行为研究[D];华南理工大学;2010年

4 张华;冲击荷载作用下岩石动态损伤特性研究[D];昆明理工大学;2009年

5 杨溢;爆破荷载对蠕动边坡的累积效应及稳定性影响研究[D];昆明理工大学;2010年

6 郭红玉;基于水力压裂的煤矿井下瓦斯抽采理论与技术[D];河南理工大学;2011年

7 杨文东;复杂高坝坝区边坡岩体的非线性损伤流变力学模型及其工程应用[D];山东大学;2011年

8 陈旭光;高地应力条件下深部巷道围岩分区破裂形成机制和锚固特性研究[D];山东大学;2011年

9 柴红保;基于岩体断裂损伤模型的边坡稳定性研究[D];中南大学;2010年

10 朱红兵;公路钢筋混凝土简支梁桥疲劳试验与剩余寿命预测方法研究[D];中南大学;2011年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 赵大为;空间热循环和辐照环境对LF6铝合金焊接组织及性能的影响[D];河南理工大学;2010年

2 李波;义安矿水力冲孔卸压增透消突技术研究[D];河南理工大学;2010年

3 赵文武;淮南矿区典型煤层水力冲孔技术参数研究及消突效果考察[D];河南理工大学;2010年

4 王丹;提升机动载荷作用下井塔振动分析与寿命预测[D];辽宁工程技术大学;2009年

5 王晓磊;邯郸粉质粘土Duncan-Chang模型及应力—应变归一化研究[D];河北工程大学;2010年

6 彭锋;端面状态对沥青混合料强度影响分析研究[D];南昌大学;2010年

7 杨远清;声发射技术在采空区岩体稳定性预测预报中的应用研究[D];昆明理工大学;2009年

8 李航;复杂地质条件下隧道破坏过程研究[D];沈阳建筑大学;2011年

9 英慧;蒸压粉煤灰砖材料性能及砌体受力性能试验研究[D];沈阳建筑大学;2011年

10 徐爽;煤矸石多孔砖砌体水平灰缝中钢筋锚固长度的试验研究[D];沈阳建筑大学;2011年

【二级参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 杨天鸿,徐涛,冯启言,唐春安;脆性岩石破裂过程渗透性演化试验[J];东北大学学报;2003年10期

2 林鹏,唐春安,陈忠辉,黄润秋;二岩体系统破坏全过程的数值模拟和实验研究[J];地震;1999年04期

3 李勇明,郭建春,赵金洲;油藏整体压裂数值模拟软件的研制与应用[J];断块油气田;2004年05期

4 闫建文,王群嶷,张士诚;低渗透油田压裂注水采油整体优化方法[J];大庆石油地质与开发;2000年05期

5 张磊,王文军,张红军;低渗透油田注水井压裂数值模拟研究[J];大庆石油地质与开发;2003年02期

6 张广清;陈勉;;水平井水压致裂裂缝非平面扩展模型研究[J];工程力学;2006年04期

7 侯洪涛;邹群;段志刚;李军;张勇;张晓波;;先进的多层压裂技术[J];国外油田工程;2007年02期

8 王志强,潘岳;顶板-锚拉支架系统稳定性的突变理论分析[J];金属矿山;2003年09期

9 刘建军,杜广林,薛强;水力压裂的连续损伤模型初探[J];机械强度;2004年S1期

10 王群嶷;冯立;;大庆低渗透油田薄差油层勘探开发整体压裂优化设计应用与实践[J];中国石油勘探;2005年06期

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 曾雨辰;转向重复压裂技术研究与应用[D];西南石油学院;2005年

中国硕士学位论文全文数据库 前1条

1 唐庆春;整体压裂垂直裂缝数值模拟方法研究[D];吉林大学;2007年

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 夏祥;李俊如;李海波;刘博;周青春;赵坚;刘亚群;;广东岭澳核电站爆破开挖岩体损伤特征研究[J];岩石力学与工程学报;2007年12期

2 周斌;张可能;柳群义;;考虑地应力修正的岩体损伤评价[J];科技导报;2009年01期

3 冯胜利;;爆破载荷作用下岩体损伤数值模拟研究[J];采矿技术;2011年03期

4 吴立,张天锡;岩体损伤断裂性分级的研究[J];地球科学;1992年05期

5 黎永索;张可能;;考虑岩体损伤和注浆加固效应的单元稳定性[J];中南大学学报(自然科学版);2012年02期

6 祝文化;明锋;宋成梓;;爆破荷载作用下岩体损伤破坏的分形研究[J];岩土力学;2011年10期

7 韩凤山;;含分形特征夹层岩体损伤与断裂过程的数值模拟[J];计算机辅助工程;2011年03期

8 李久林，唐辉明;分形几何在岩体损伤分析中的应用[J];工程勘察;1994年02期

9 刘军,王树仁,高全臣;单孔台阶爆破中保留岩体损伤特征的数值模拟[J];爆炸与冲击;2003年03期

10 曾德顺,孙钧;在应力空间描述岩体损伤本构关系的一种模型[J];上海力学;1999年03期

中国重要会议论文全文数据库 前2条

1 朱珍德;胡定;;岩体损伤流变模型及其有限元分析[A];第八届全国结构工程学术会议论文集（第Ⅰ卷）[C];1999年

2 李俊如;夏祥;李海波;王晓炜;周青春;;核电站基岩爆破开挖损伤区研究[A];第九届全国岩石动力学学术会议论文集[C];2005年

中国博士学位论文全文数据库 前2条

1 夏祥;爆炸荷载作用下岩体损伤特征及安全阈值研究[D];中国科学院研究生院（武汉岩土力学研究所）;2006年

2 汪亦显;含水及初始损伤岩体损伤断裂机理与实验研究[D];中南大学;2012年

中国硕士学位论文全文数据库 前7条

1 刘东;岩体损伤演化的协同动力系统研究[D];辽宁工程技术大学;2011年

2 刘国勇;套管错断井断口岩体损伤块度数字模型[D];大庆石油学院;2010年

3 邓映香;循环爆破加载下工程岩体损伤演化特性研究[D];江西理工大学;2013年

4 宋成梓;爆破荷载作用下边坡岩体损伤破坏的试验研究[D];武汉理工大学;2009年

5 明锋;坝基开挖爆破的岩体损伤试验研究[D];武汉理工大学;2011年

6 纪松林;工程岩体损伤声发射源定位优化研究[D];重庆大学;2013年

7 母剑桥;循环冻融条件下岩体损伤劣化特性及其致灾效应研究[D];成都理工大学;2013年

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