正交节理与应力比值系数对水力裂缝扩展影响规律研究

发布时间：2021-03-14 14:35

　　地层中的节理对水力裂缝扩展延伸形成复杂缝网影响较大。为了研究水力裂缝遇到正交节理时的扩展行为,采用块体离散元方法对三维正交裂缝的水力压裂进行了模拟,分析了应力比值系数k（水平地应力/竖向地应力）对裂缝缝内压力和宽度的影响规律。研究结果表明,水力裂缝扩展到正交节理相交处时会受到阻碍,使相交节理面产生滑移,裂缝尖端发生钝化,阻碍裂缝扩展,而剪应力是产生阻碍作用的主要因素。当水力裂缝沿着宽度方向延伸后,剪应力发生变化,阻碍作用减小,裂缝突破阻碍作用而继续扩展。延伸方向受k值影响较大,当k为0.8和1.0时,竖向裂缝贯穿水平节理沿原方向扩展,但当k为1.2时,竖向裂缝将会转向,沿着水平节理方向扩展。水力裂缝的最大宽度和缝内压力受到k值影响也较大。当k为1.0时,裂缝最大宽度趋于稳定,裂缝内压力基本不变;当k为1.2时,水力裂缝转向水平节理扩展,最大宽度下降,缝内压力突降,随后才逐步稳定。水力压裂过程中水力裂缝穿层与否会影响压裂效果,因此可以选择合适的应力比值,实现对水力裂缝扩展方向的控制,从而对页岩水力裂缝扩展形态判定和压裂方案制定进行很好的指导。 

【文章来源】：油气藏评价与开发. 2020,10(05)

【文章页数】：8 页

【部分图文】：

模型示意图

监测点

不同应力场状态下的裂缝扩展形态

【参考文献】：
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本文编号：3082369