弹塑性地层水力压裂起裂模式及起裂压力研究

发布时间：2017-09-22 12:15

  本文关键词：弹塑性地层水力压裂起裂模式及起裂压力研究

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【摘要】：针对弹塑性储层,基于线弹性理论假设的传统起裂模型已不再适用,需要研究基于非线性本构方程的起裂模型。基于岩石非线性本构方程,运用塑性全量理论,建立了弹塑性地层井周应力场模型;结合"井壁"应力场模型和弹塑性岩石破坏准则,建立了弹塑性地层的起裂压力预测模型。结果表明:岩石产生塑性屈服,"井眼"应力集中效应会减弱,"周向张应力会减小",甚至无法产生。屈服后的起裂压力比线弹性理论预测值大,起裂模式存在拉张和剪切两种方式,剪切起裂存在破坏角。屈服后,幂硬化指数小于等于0.5的岩石只可能产生剪切起裂;幂硬化指数大于0.5的岩石,屈服应力、幂硬化指数、内摩擦角和凝聚力越小,越容易产生剪切起裂,反之越容易产生拉张起裂。
【作者单位】： 西南石油大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室;
【关键词】： 弹塑性地层 非线性本构方程 塑性全量理论 井周应力场 起裂模式 起裂压力
【基金】：国家自然科学基金项目(No.51374178) 国家科技重大专项项目(No.2011ZX05002-004-007HZ)
【分类号】：TU45
【正文快照】： 1引言在岩石矿物组分等内因和高围压等外因的作用下,岩石变形特征由弹脆性向塑性转换[1-2]。泥页岩、砂泥岩、高泥质含量储层等地层在黏土等矿物成分和微观结构等内因以及深部储层在高围压、高温等外因作用下均表现出明显的塑性特征。传统的水力压裂起裂模型[3-4]均是针对弹脆

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本文编号：900757