本文關鍵詞：基于ABAQUS平臺的水力裂縫擴展有限元模擬研究

  更多相關文章： 裂縫擴展 擴展有限元 水力壓裂 ABAQUS 數(shù)值模擬

【摘要】：隨著擴展有限元理論的深入研究,利用擴展有限元方法模擬水力壓裂具有了一定的可操作性。相比于常規(guī)有限元方法,XFEM方法具有計算結果精度高和計算量小的優(yōu)點。但是,如何模擬射孔孔眼、如何模擬流體與巖石相互作用以及分析水力裂縫的擴展規(guī)律仍然是難題。以研究水力壓裂裂縫擴展規(guī)律為目的,建立了巖石多孔介質應力平衡方程、流體滲流連續(xù)性方程和邊界條件。通過有限元離散化方法對耦合方程矩陣進行處理。通過富集函數(shù)定義初始裂縫(射孔孔眼),選擇最大主應力及損傷變量D分別作為裂縫起裂和擴展判定準則,利用水平集方法模擬水力裂縫擴展過程。數(shù)值模擬結果顯示:增加射孔方位角、壓裂液排量和減小水平地應力差,起裂壓力上升;黏度對起裂壓力無明顯影響。增加射孔方位角、壓裂液排量、黏度和減小水平地應力差值有助于裂縫寬度的增加。增加水平地應力差值、壓裂液排量和減小射孔方位角以及壓裂液黏度有助于裂縫長度增加,反之亦然。基于ABAQUS的水力裂縫擴展有限元法可對不同井型和諸多儲層物性參數(shù)及壓裂施工參數(shù)進行分析,且裂縫形態(tài)逼真,裂縫面凹凸程度清晰,結果準確。此研究可作為一種簡便有效研究水力壓裂裂縫擴展規(guī)律的方法為油田水力壓裂設計與施工提供參考與依據(jù)。
【作者單位】： 中國石油大學(華東)石油工程學院;
【關鍵詞】： 裂縫擴展 擴展有限元 水力壓裂 ABAQUS 數(shù)值模擬
【基金】：國家自然科學基金青年基金項目(No.51404288) 中國石油大學(華東)研究生創(chuàng)新工程資助項目(No.YCX2014010)~~
【分類號】：TE357.1
【正文快照】： 1引言1999年,Belytschko等[1]提出擴展有限元法(XFEM)求解固體和復雜流體領域的不連續(xù)問題。相比于有限元方法,XFEM在分析裂縫擴展問題時不需要重新劃分網(wǎng)格,這極大地增強了模擬裂縫擴展問題的適應性和準確性。隨著斷裂理論和解法的不斷完善,XFEM的應用已經(jīng)從單一的材料部件擴

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 姚飛;水力裂縫延伸過程中的巖石斷裂韌性[J];巖石力學與工程學報;2004年14期

2 周健;陳勉;金衍;張廣清;;裂縫性儲層水力裂縫擴展機理試驗研究[J];石油學報;2007年05期

3 金衍;陳勉;周健;耿宇迪;;巖性突變體對水力裂縫延伸影響的實驗研究[J];石油學報;2008年02期

4 張國強;;鹽巖地層水力裂縫擴展試驗研究[J];石油天然氣學報;2008年02期

5 周健;陳勉;金衍;張廣清;;多裂縫儲層水力裂縫擴展機理試驗[J];中國石油大學學報(自然科學版);2008年04期

6 姚飛;陳勉;吳曉東;張廣清;;天然裂縫性地層水力裂縫延伸物理模擬研究[J];石油鉆采工藝;2008年03期

7 趙金洲;任嵐;胡永全;裴鈺;;裂縫性地層水力裂縫非平面延伸模擬[J];西南石油大學學報(自然科學版);2012年04期

8 肖光輝;薛世峰;;天然裂縫影響下水力裂縫擴展的數(shù)值建模分析[J];科學技術與工程;2012年25期

9 趙金洲;任嵐;胡永全;李楠;;裂縫性地層水力裂縫張性起裂壓力分析[J];巖石力學與工程學報;2013年S1期

10 任嵐;趙金洲;胡永全;王磊;;裂縫性儲層射孔井水力裂縫張性起裂特征分析[J];中南大學學報(自然科學版);2013年02期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 陳勉;;水力裂縫幾何形態(tài)研究進展[A];新世紀巖石力學與工程的開拓和發(fā)展——中國巖石力學與工程學會第六次學術大會論文集[C];2000年

中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 肖暉;裂縫性儲層水力裂縫動態(tài)擴展理論研究[D];西南石油大學;2014年

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前7條

1 李志超;頁巖儲層水平井水力裂縫起裂與擴展特征的數(shù)值模擬分析[D];大連理工大學;2015年

2 裴玉彬;淺層砂巖水力裂縫起縫機理研究[D];西安石油大學;2013年

3 劉力銘;水力裂縫在地層界面處的擴展規(guī)律研究[D];西南石油大學;2014年

4 陳作;ZJ60井區(qū)開發(fā)井網(wǎng)與水力裂縫系統(tǒng)優(yōu)化組合研究[D];中國地質大學（北京）;2003年

5 李楊;全三維水力裂縫在砂/泥巖界面上擴展特性研究[D];東北石油大學;2014年

6 陳世勝;頭臺油田臺1-茂506合作區(qū)整體壓裂方案技術研究[D];東北石油大學;2012年

7 張應安;大情字井油田區(qū)塊整體壓裂設計方法研究[D];大慶石油學院;2005年

，

本文編號：1087029