【摘要】：對(duì)水力壓裂裂縫分布位置的準(zhǔn)確描述是進(jìn)行壓裂設(shè)計(jì)及壓裂效果評(píng)價(jià)的重要前提,而在人工裂縫分支的描述方面,尚未開展有關(guān)裂縫位置和形態(tài)等描述研究。運(yùn)用分形L-系統(tǒng)建立樹枝模型,建立巖石天然薄弱面分布規(guī)律的平面模擬描述方法。應(yīng)用分形相似原理,將天然薄弱面分級(jí),得出各級(jí)天然薄弱面剪切、張開判別條件和天然薄弱面起裂后裂縫內(nèi)壓裂液壓降梯度。依據(jù)天然薄弱面分布模型及裂縫剪切、張性斷裂準(zhǔn)則,提出水力壓裂分支裂縫分布模擬計(jì)算方法。計(jì)算結(jié)果表明,水力壓裂分支裂縫數(shù)量與井壁處縫內(nèi)凈壓力、儲(chǔ)層最大與最小主應(yīng)力差值密切相關(guān)。主裂縫附近存在較多分支裂縫,分支裂縫數(shù)量隨井壁處縫內(nèi)凈壓力增加而增多;儲(chǔ)層最大與最小主應(yīng)力差值越小,細(xì)小分支裂縫開啟數(shù)量越多,裂縫溝通面積越大。運(yùn)用該計(jì)算方法能夠模擬具有分形特征的裂縫平面形態(tài)和開啟狀況,并為復(fù)雜裂縫形成機(jī)理分析提供依據(jù)。
[Abstract]:The accurate description of the distribution position of hydraulic fracturing fracture is an important prerequisite for fracturing design and fracturing effect evaluation, but in the description of artificial fracture branch, the description of fracture location and shape has not yet been carried out. The fractal L-system is used to establish the branch model, and the plane simulation description method of the distribution law of the natural weak surface of rock is established. Based on the principle of fractal similarity, the natural weak surfaces are classified, and the conditions of shear and opening discrimination of natural weak surfaces are obtained, and the hydraulic gradient of fracture internal fracturing after fracture of natural weak surfaces is obtained. According to the distribution model of natural weak surface and the criterion of fracture shear and tension, the simulation calculation method of fracture distribution in hydraulic fracturing branch is put forward. The calculation results show that the number of fracture branches in hydraulic fracturing is closely related to the net pressure in the wellbore and the difference between the maximum and minimum principal stress of the reservoir. There are many branch fractures near the main fractures, and the number of branch fractures increases with the increase of the net pressure in the wellbore. The smaller the difference between the maximum and minimum principal stress of the reservoir, the more the number of small branch fractures are opened, and the larger the fracture communication area is. By using this method, the fracture plane shape and opening condition with fractal characteristics can be simulated, and the basis for the analysis of complex fracture formation mechanism can be provided.
【作者單位】： 東北石油大學(xué)石油工程學(xué)院;
【基金】：國家自然科學(xué)基金“基于混沌理論煤層氣井壓裂孔裂隙分形演化與滲流特征研究”(51274067)和“煤層壓裂復(fù)雜裂縫形成機(jī)理與壓后裂縫導(dǎo)流能力評(píng)價(jià)研究”(51504068) 東北石油大學(xué)研究生創(chuàng)新科研項(xiàng)目“注采誘發(fā)地層水平斷面滑移和套損規(guī)律研究”(YJSCX2015-008NEPU)
【分類號(hào)】：TE357.1

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本文編號(hào)：2522661