發(fā)布時間：2017-12-05 22:06

  本文關鍵詞：預制橫縫條件下水力裂縫的起裂和擴展

  更多相關文章： 水平井 水力壓裂 天然裂縫 橫向裂縫 裂縫起裂 裂縫擴展 起裂凈壓力

【摘要】：針對高角度天然裂縫發(fā)育地層中的水平井水力壓裂問題,開展了水力裂縫自天然裂縫處起裂擴展的理論和試驗研究。嘗試將天然裂縫簡化為與井筒軸線垂直的橫向裂縫,基于線彈性斷裂力學理論和最大拉應力準則,給出了水力裂縫起裂壓力和擴展過程中應力強度因子的計算方法。利用預制橫縫模擬高角度天然裂縫,開展了室內(nèi)水力壓裂試驗,對水力裂縫的擴展形態(tài)和起裂壓力進行了研究。理論計算表明,(1)水力裂縫自預制橫縫端部起裂后,擴展距離超過1倍的預制橫縫端部半徑時可將預制橫縫和水力裂縫合并起來,整體視作一條橫向裂縫來計算應力強度因子;(2)水力裂縫尖端距井壁處的距離大于4倍的井筒半徑時,應力強度因子的計算可忽略井筒的影響,近似采用硬幣形裂縫的計算公式。試驗研究發(fā)現(xiàn),(1)水力裂縫在預制橫縫端部起裂并擴展,形成與井筒軸線垂直的橫向裂縫,裂縫的擴展呈現(xiàn)出Ⅰ型斷裂的特點,形態(tài)近似呈圓形,未發(fā)現(xiàn)與井筒軸線平行的縱向裂縫的起裂和擴展;(2)排量對破裂凈壓力和起裂凈壓力有重要影響,大排量會導致較高的破裂凈壓力和起裂凈壓力,在大、小兩種排量下起裂凈壓力的離散性均較小,計算得到的KⅠ臨界斷裂值的離散性也較小。研究結(jié)果可為改善裂縫發(fā)育儲層的近井裂縫形態(tài)提供指導,也可為煤礦開采中預制橫向切槽的水力壓裂設計提供參考。
【作者單位】： 中國科學院武漢巖土力學研究所巖土力學與工程國家重點實驗室;重慶大學煤礦災害動力學與控制國家重點實驗室;中國石油化工股份有限公司石油工程技術研究院;
【基金】：國家自然科學基金(No.51574218) 中國科學院戰(zhàn)略性先導科技專項(B類)子課題名稱(No.XDB10040202) 中國石化科技攻關項目(No.P14091) 國家高技術研究發(fā)展計劃(“863”)項目(No.2013AA064800)~~
【分類號】：TE357.1
【正文快照】： This work was supported by the National Natural Science Foundation of China(51574218),the Chinese Academy of Sciences Strategic Leader Science andTechnology Project(Type B)Sub-project(XDB10040202),the Sinopec Scientific and Technological Research Project

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前7條

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【共引文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

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本文編號：1256327