致密砂岩储层多裂缝扩展形态及影响因素

发布时间：2021-10-27 16:58

　　为研究多裂缝扩展时应力干扰下裂缝延伸规律及形态影响因素,应用扩展有限元方法,结合断裂力学最大主应力断裂准则,建立多裂缝扩展的流固耦合模型。结果表明:多裂缝扩展方向在近井带相互排斥,且随液体的注入,裂缝的长度和宽度变大,受地层滤失影响,裂缝增长速度逐渐减小。裂缝形态受岩石力学参数及工程因素影响,当弹性模量较大时,裂缝扩展长度和宽度有所增加;当泊松比较大时,易形成中间长、两侧短的裂缝形态;当地应力差较小时,两侧裂缝转向角度较大。裂缝间距越小,裂缝间扩展时相互竞争越激烈;注入速度越大,裂缝尺寸越增加。该结果为油田合理制定施工方案、提高油气采收率提供依据。 

【文章来源】：东北石油大学学报. 2020,44(05)北大核心

【文章页数】：8 页

【部分图文】：

水力压裂二维模型示意

根据扩展有限元动态模型,分析不同位置裂缝形态及应力分布,不同时间步的储层地应力分布及裂缝形态见图2。压裂初期,裂缝同时扩展,由于未受应力干扰影响,3条裂缝沿最大主应力方向扩展;随裂缝形态的增长,缝间应力干扰增大,在分析步为100时,两侧裂缝开始偏转,偏转角度逐渐增大,至分析步结束时,中间裂缝沿垂直于最大主应力方向扩展,两侧裂缝发生明显偏转。同时,对比不同时间步的应力场分布,随裂缝的扩展,裂缝附近的应力增加,改变的应力场区域增加。2 岩石力学性质对裂缝形态的影响

模拟弹性模量分别为19、21、23 GPa时的多裂缝扩展裂缝形态,分析不同位置的裂缝长度和裂缝宽度对裂缝形态的影响(见图3)。由图3可知,当弹性模量较大时,中间裂缝形成的裂缝长度增加,两侧位置的裂缝长度也增加,说明弹性模量较大有利于裂缝的整体扩展。这是由于弹性模量是衡量岩石抵抗弹性变形能力大小的尺度,弹性模量越大,发生一定弹性变形的应力也越大,即脆性指数较高,有利于内部裂缝的传播扩展。2.2 泊松比

【参考文献】：
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本文编号：3462013