壓裂過程中水力裂縫動態(tài)寬度實驗研究
本文選題:巖石力學(xué) 切入點:水力壓裂 出處:《巖石力學(xué)與工程學(xué)報》2017年09期 論文類型:期刊論文
【摘要】:裂縫寬度及其變化規(guī)律對驗證水力壓裂模型及指導(dǎo)壓裂施工設(shè)計具有重要意義。由于水力裂縫寬度比其長度和高度小3~4個量級,且儲層埋藏較深,目前尚無法直接測量實際地層中的水力裂縫寬度,僅能大致通過模型估算或數(shù)值模擬獲得。通過在室內(nèi)壓裂試件中布置單根或多根布拉格光纖光柵(FBG)應(yīng)變傳感器,對類混凝土材料的水力裂縫寬度進行多點同步動態(tài)監(jiān)測,得到不同時刻多點水力裂縫寬度的變化,并依據(jù)裂縫寬度變化得到了裂縫擴展速度,從而對水力壓裂裂縫擴展中的尺度變化進行了過程描述。實驗研究表明,室內(nèi)水力壓裂模擬實驗中水力裂縫的寬度為微米級別,裂縫擴展速度為0.1 mm/s量級;在水力壓裂過程中,裂縫寬度隨裂縫擴展呈現(xiàn)波動式變化,并非隨著裂縫擴展單調(diào)增加。研究結(jié)果對認識水力壓裂裂縫的擴展及提升壓裂工藝技術(shù)具有重要參考價值。
[Abstract]:Fracture width and its variation law are of great significance for verifying hydraulic fracturing model and guiding fracturing operation design. Because the width of hydraulic fracture is 3 ~ 4 orders of magnitude smaller than its length and height, and the reservoir is buried deeply, At present, it is not possible to directly measure the hydraulic fracture width in the actual formation, which can only be obtained by model estimation or numerical simulation, by arranging a single or multiple FBG-based strain sensors in an indoor fracturing specimen. The hydraulic crack width of concrete like material is monitored by multi-point synchronous dynamic monitoring, and the variation of hydraulic crack width at different time points is obtained, and the crack propagation speed is obtained according to the variation of hydraulic crack width. The experimental results show that the width of hydraulic fracture is micrometer, and the propagation speed of fracture is 0. 1 mm/s in the process of hydraulic fracturing. The fracture width fluctuates with the fracture propagation and does not increase monotonously with the fracture propagation. The research results have important reference value for understanding the hydraulic fracturing fracture propagation and improving the fracturing technology.
【作者單位】: 中國石油大學(xué)(北京)石油工程學(xué)院;
【基金】:國家自然科學(xué)基金資助項目(51322404) 中國石油大學(xué)(北京)青年創(chuàng)新團隊計劃(C21601)~~
【分類號】:TE357.1
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,本文編號:1642395
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