考虑温度影响的浅层水力裂缝扩展演化规律研究

发布时间：2020-08-18 19:27

【摘要】：浅层水力压裂是一个涉及应力场,渗流场和温度场多场耦合的过程。温度会对岩石介质特性和压裂液特性都会产生影响,从而影响浅层水力裂缝的扩展演化。浅层水力压裂的工程应用非常广泛,包括浅层煤层气的勘测和开发和核废料的浅埋处理等实际工程,其中温度都是一个非常重要的影响因素。在这些实际工程应用中,浅层水力裂缝的扩展演化规律是非常重要的,所以需重点考虑温度对于其浅层水力裂缝扩展演化的影响。本文在国内外学者对浅层水力压裂的研究的基础上,对浅层水力裂缝的扩展演化规律进行了研究,基于有限元方法模拟了常温和变温情况,即流固耦合和流固热耦合两种情况下,浅层水力裂缝扩展演化规律。包括常温和变温两种情况下,浅层水力裂缝的扩展演化规律。研究了岩石介质特性如弹性模量,泊松比变化时对于浅层水力裂缝扩展演化规律的影响;研究了压裂液特性如压裂液粘度和压裂液注入速度对浅层水力裂缝的扩展演化规律的影响;研究了常温情况下,浅层水力裂缝宽度和长度随时间演化的规律,得到了浅层水力裂缝孔口注入压力随时间变化曲线。研究了变温情况下,粘度比对于浅层水力裂缝的扩展演化规律的影响;浅层水力裂缝宽度和长度随时间的扩展演化规律;并得到了变温情况下,浅层水力裂缝的温度分布随时间演化规律;得到了浅层水力裂缝孔口注入压力随时间变化曲线。
【学位授予单位】：中国地质大学(北京)
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TE377
【图文】：

并提出了一个关于深度、外部所受压力以及粘度的水力压裂三维参数模型（如图1-1）；并得到了参数空间每个顶点的演化规律（如图 1-2）；为了研究裂缝演化规律，还发明了一种计算水力压裂的动态网格（movingmesh）算法（如图 1-3）。图 1-1 水力压裂三维参数模型图 1-2 参数空间顶点演化规律图 1-3 动态网格算法

关于深度、外部所受压力以及粘度的水力压裂三维了参数空间每个顶点的演化规律（如图 1-2）；为了一种计算水力压裂的动态网格（movingmesh）算法图 1-1 水力压裂三维参数模型

动态网格算法

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本文编号：2796620