页岩水力压裂的关键力学问题

发布时间：2017-10-23 16:25

  本文关键词：页岩水力压裂的关键力学问题

  更多相关文章： 页岩 水力压裂 力学问题

【摘要】：页岩气的开采成为我国绿色能源开发的新领域.尽管北美页岩气革命取得了成功,水力压裂是成功的开采方式,目前采收率仅为5%~15%,问题出在哪里呢?由此给力学家提出了巨大的挑战和机遇.本文针对页岩水力压裂的关键力学问题,阐述理论、计算和实验的研究进展和技术难点,主要内容有:页岩人工裂缝扩展的大型物理实验模拟平台;考虑时间相关性的各向异性本构模型;页岩起裂、分叉及多裂缝相互作用的断裂力学准则和模拟方法;裂缝簇稳定性扩展的力学条件和创造缝网的多尺度有限元模型;耦合断裂力学和流场压力的裂缝网扩展数值模拟方法.
【作者单位】： 清华大学航天航空学院;中国石油天然气股份有限公司勘探开发研究院廊坊分院;
【关键词】： 页岩 水力压裂 力学问题
【基金】：国家自然科学基金(11372157) 教育部博士点专项研究基金(20120002110075)资助
【分类号】：TE357.1
【正文快照】： 1“页岩气革命”风吹中国页岩气是指以吸附和游离、时而还有流体相的形态状态赋存于泥页岩中的非常规天然气.美国和加拿大是页岩气进行规模开发的主要国家,页岩气年产量约占天然气(干气)产量的1/4.2013年,美国能源部能源信息管理局预测中国的页岩气储量排名世界第一,占比全球

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前3条

1 ;Development of X-FEM methodology and study on mixed-mode crack propagation[J];Acta Mechanica Sinica;2011年03期

2 蒋廷学,郎兆新,单文文,李安启;低渗透油藏压裂井动态预测的有限元方法[J];石油学报;2002年05期

3 姚飞;陈勉;吴晓东;张广清;;天然裂缝性地层水力裂缝延伸物理模拟研究[J];石油钻采工艺;2008年03期

【共引文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 付春权;尹洪军;贾俊飞;;复合油藏垂直裂缝井压力动态分析[J];大庆石油学院学报;2008年02期

2 郑宪宝;李文娟;刘振宇;;人工压裂井数值模型[J];大庆石油学院学报;2008年04期

3 辛克贵;何铭华;;分布粘聚元的系统理论研究[J];工程力学;2011年S2期

4 ;ENRICHED GOAL-ORIENTED ERROR ESTIMATION APPLIED TO FRACTURE MECHANICS PROBLEMS SOLVED BY XFEM[J];Acta Mechanica Solida Sinica;2012年04期

5 张军;;辽河油田兴古潜山深层变质岩储层探井压裂技术[J];承德石油高等专科学校学报;2012年03期

6 付海峰;崔明月;邹憬;彭翼;刘云志;;基于声波监测技术的长庆砂岩裂缝扩展实验[J];东北石油大学学报;2013年02期

7 曹成;高潮;张磊;;离散裂缝网络模型与有限元方法在页岩气藏数值模拟中的研究[J];化工管理;2014年06期

8 梁利喜;黄静;刘向君;刘锟;;天然裂缝对页岩储层井周诱导缝形成扩展的影响[J];地质科技情报;2014年05期

9 李士斌;秦齐;张立刚;;火山岩气藏体积压裂多裂缝协同效应及控制机理[J];断块油气田;2014年06期

10 孟庆民;张士诚;郭先敏;陈新浩;张云;;砂砾岩水力裂缝扩展规律初探[J];石油天然气学报;2010年04期

中国博士学位论文全文数据库 前10条

1 李玉梅;朝阳沟油田朝5北井区裂缝性储层建模与剩余油定量评价[D];中国地质大学（北京）;2011年

2 沈瑞;低渗透油藏水平井渗流规律与油藏工程研究[D];中国科学院研究生院（渗流流体力学研究所）;2011年

3 于荣泽;特低渗透油藏非线性渗流数值模拟研究及应用[D];中国科学院研究生院（渗流流体力学研究所）;2011年

4 汤琦;水平井水力压裂技术研究[D];中国地质大学(北京);2012年

5 于国栋;水平井产能分析理论与方法研究[D];中国地质大学（北京）;2006年

6 张允;裂缝性油藏离散裂缝网络模型数值模拟研究[D];中国石油大学;2008年

7 赵益忠;疏松砂岩油藏脱砂压裂产能流固耦合数值模拟[D];中国石油大学;2008年

8 张锋;低渗透油藏压裂注水机理及工艺参数优化[D];中国石油大学;2009年

9 曲连忠;疏松砂岩脱砂压裂实验与数值模拟研究[D];中国石油大学;2009年

10 李玮;基于分形理论的储层特征及压裂造缝机理研究[D];大庆石油学院;2010年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 赵玉东;徐深1井区非均质气藏干扰试井设计及分析[D];东北石油大学;2011年

2 叶萃翠;基于有限元理论的三维两相油藏数值模拟方法[D];东北石油大学;2011年

3 潘志华;井筒爆燃压裂油井产能模型研究与实验[D];中国石油大学;2011年

4 袁泽波;低渗透油藏水平井压后产能评价方法研究[D];西南石油大学;2011年

5 黄利平;低渗透气藏压裂水平井产能预测与裂缝参数优化研究[D];西南石油大学;2011年

6 焦玮玮;核磁共振全直径岩心分析仪磁体研制技术与油田现场的应用[D];中国科学院研究生院（渗流流体力学研究所）;2005年

7 岳建伟;低渗透气藏压裂井产能研究[D];西南石油学院;2004年

8 郑宪宝;人工裂缝井生产动态模拟研究[D];大庆石油学院;2006年

9 丁一萍;压裂水平井产能研究[D];中国地质大学（北京）;2006年

10 王劲松;海拉尔盆地凝灰质储层特征及本构关系研究[D];大庆石油大学;2006年

【二级参考文献】

中国期刊全文数据库 前6条

1 方修君;金峰;;基于ABAQUS平台的扩展有限元法[J];工程力学;2007年07期

2 谢海;冯淼林;;扩展有限元的ABAQUS用户子程序实现[J];上海交通大学学报;2009年10期

3 何艳青,王鸿勋;用数值模拟方法预测压裂井的生产动态[J];石油大学学报(自然科学版);1990年05期

4 陈建新;王鸿勋;;识别水力裂缝参数的曲线自动拟合法[J];石油学报;1992年01期

5 杨能宇，张士诚，，王鸿勋;整体压裂水力裂缝参数对采收率的影响[J];石油学报;1995年03期

6 赵金洲,郭建春;水力压裂效果动态预测[J];石油钻采工艺;1995年06期

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 ;数值模拟水力压裂裂隙的扩展和增大[J];煤矿安全;2008年06期

2 连志龙;张劲;王秀喜;吴恒安;薛炳;;水力压裂扩展特性的数值模拟研究[J];岩土力学;2009年01期

3 李洋;;水力压裂开采页岩气对环境有害[J];国外油田工程;2010年09期

4 杨维;白治平;王春孝;;子长采油厂水力压裂与产量关系评价[J];硅谷;2010年19期

5 赵宝滔;牛晓东;孟凡册;;水力压裂施工方案研究[J];科技资讯;2012年15期

6 杨景宁;;美国国会简报关注水力压裂引发的环境和地震问题[J];国际地震动态;2013年04期

7 洪世铎;水力压裂理论[J];石油钻采工艺;1980年01期

8 刘蜀知,任书泉;水力压裂裂缝三维延伸数学模型的建立与求解[J];西南石油学院学报;1993年S1期

9 ;水力压裂法[J];环境与生活;2012年05期

10 乔继彤,张若京,姚飞,蒋阗;水力压裂的二维温度场分析[J];同济大学学报(自然科学版);2000年04期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 张若京;;地下能源开发的重要技术——水力压裂[A];力学与西部开发会议论文集[C];2001年

2 刘建军;杜广林;薛强;;水力压裂的连续损伤模型初探[A];第十二届全国疲劳与断裂学术会议论文集[C];2004年

3 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[A];第十一次全国岩石力学与工程学术大会论文集[C];2010年

4 李传华;陈勉;金衍;;层状介质水力压裂模拟实验研究[A];岩石力学新进展与西部开发中的岩土工程问题——中国岩石力学与工程学会第七次学术大会论文集[C];2002年

5 刘闯;刘合;李向阳;吴恒安;;页岩气水平井水力压裂多缝间距优化研究[A];中国力学大会——2013论文摘要集[C];2013年

6 杨丽芳;张陈芳;阳国桂;王路伟;;油田水力压裂过程中示踪砂用量计算[A];第三届全国核技术与应用学术研讨会会议资料文集[C];2012年

7 李家祥;张文泉;;井下水力压裂应力测量[A];首届全国青年岩石力学学术研讨会论文集[C];1991年

8 朱礼军;陈勉;金衍;;松软地层水力压裂缝宽预测[A];新世纪岩石力学与工程的开拓和发展——中国岩石力学与工程学会第六次学术大会论文集[C];2000年

9 阳国桂;李锦富;;同位素水力压裂示踪用示踪剂的研制[A];第三届全国核技术与应用学术研讨会会议资料文集[C];2012年

10 鄢旭彬;饶少莹;任海龙;王军红;;水力压裂工艺技术的应用[A];油气藏改造压裂酸化技术研讨会会刊[C];2014年

中国重要报纸全文数据库 前10条

1 史蒂芬·科恩 编译 王林;对水力压裂法应该宽容一些[N];中国能源报;2012年

2 卢克·亨特 王林 编译;水力压裂法在东南亚难应用[N];中国能源报;2013年

3 苏珊·布兰特利 安娜·美耶_撤

本文编号：1084304