發(fā)布時(shí)間：2020-12-31 13:39

　　非常規(guī)油氣資源作為常規(guī)油氣資源的替代能源,具有重要的開采價(jià)值。非常規(guī)儲(chǔ)層通常具有低孔低滲的特征,需要借助水力壓裂技術(shù)形成不規(guī)則、延伸方向復(fù)雜的網(wǎng)狀裂縫以提高儲(chǔ)層的滲透率,增加油氣產(chǎn)量。人工裂縫與天然裂縫的作用方式直接影響著非常規(guī)儲(chǔ)層的壓裂效果。目前常規(guī)裂縫延伸判定準(zhǔn)則通常只考慮了原始地應(yīng)力作用下人工裂縫與天然裂縫的相互作用,考慮因素不夠全面,模型判定結(jié)果與實(shí)際情況存在較大出入。因此,開展非常規(guī)儲(chǔ)層人工裂縫在與天然裂縫在整個(gè)接觸過程中的相互作用,建立更加完善的裂縫延伸判定準(zhǔn)則對(duì)儲(chǔ)層整體壓裂設(shè)計(jì)具有指導(dǎo)意義。為深入研究?jī)?chǔ)層壓裂裂縫的擴(kuò)展延伸規(guī)律及裂縫網(wǎng)絡(luò)形成條件,本文通過建立的天然裂縫面力學(xué)模型,采用斷裂力學(xué)理論分析了人工裂縫與天然裂縫相互作用后的擴(kuò)展延伸方向,進(jìn)而得出裂縫形成復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)結(jié)果的力學(xué)條件。主要研究?jī)?nèi)容如下:(1)基于彈性力學(xué)和斷裂力學(xué)理論對(duì)天然裂縫周圍應(yīng)力分布進(jìn)行了分析。分別研究了天然裂縫周圍應(yīng)力的全場(chǎng)式和近場(chǎng)式,針對(duì)裂縫間相互作用,選擇更具科學(xué)性的應(yīng)力作用方式。(2)基于斷裂力學(xué)在考慮縫內(nèi)流體壓降的基礎(chǔ)上建立了裂縫網(wǎng)絡(luò)形成判別準(zhǔn)則。天然裂縫能否張開決定了裂縫的延伸走向,通過對(duì)... 

【文章來源】：東北石油大學(xué)黑龍江省

【文章頁(yè)數(shù)】：66 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

總體技術(shù)路線圖

天然裂縫周圍應(yīng)力分布第二章 人工裂縫尖端局部應(yīng)力場(chǎng)分析2.1 裂縫擴(kuò)展延伸模型2.1.1 裂縫基本類型進(jìn)行裂縫問題的研究離不開基礎(chǔ)的應(yīng)力分析，這需要先確定裂縫類型，根據(jù)歐文（1957）對(duì)裂縫的分類，將裂縫歸納為三種基本類型。（1）張開型裂縫，又稱 I 型裂縫，如圖 2.1a 所示，裂縫在垂直表面的拉應(yīng)力作用下張開。（2）內(nèi)剪切裂縫，又稱 II 型裂縫，如圖 2.1b 所示，是在平行于裂縫表面的剪應(yīng)力作用下形成的滑移型裂縫。（3）外剪切型或反平面裂縫，又稱 III 型裂縫，如圖 2.1c 所示，是裂縫在剪切應(yīng)力的作用下裂縫表面互相滑移而形成的，剪切力的作用方向不一樣�，F(xiàn)場(chǎng)實(shí)際中，煤巖層壓裂裂縫的開裂擴(kuò)展方式不是上述三種模式中某一種單一的模式，而是兩種或兩種以上組合模式，但起主導(dǎo)作用的是 I 型與 I -II 型復(fù)合裂縫。

圖 2.2 裂縫擴(kuò)展模型縫寬方程縫縫寬方程是在裂縫的線彈性變形基礎(chǔ)上建立的。對(duì)于線彈性應(yīng)變，En立了在壓力 P 作用下的縫寬方程[37]: 211 12 22 2 2 202 2 14 1LfL LL Lx LL L LL f dfp f dfW xGf I f f 了簡(jiǎn)化計(jì)算過程，假設(shè)裂縫在垂向上的變形相對(duì)獨(dú)立且不存在相互影響高。忽略縫內(nèi)垂向上的壓力梯度，上述方程可簡(jiǎn)化為裂縫寬度與流體壓力 1 22 214f nW z h z pG 把裂縫延伸方向定義為 x 軸，則裂縫截面中心處裂縫寬度可表述為: 1 f nh p x xW x

【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號(hào)：2949701