弱膠結(jié)疏松砂巖具有孔隙度大,滲透率高的特點(diǎn),且不同于膠結(jié)較好的巖石,其膠結(jié)很弱,塑性較強(qiáng)。當(dāng)在其儲(chǔ)層進(jìn)行水力壓裂施工時(shí),對(duì)儲(chǔ)層巖石變形破壞機(jī)理認(rèn)識(shí)尚有不足,缺乏能準(zhǔn)確反映水力裂縫延伸的數(shù)值模型,不能對(duì)壓裂充填工藝提供較好的指導(dǎo)。本文針對(duì)弱膠結(jié)疏松砂巖水力裂縫延伸問(wèn)題,開(kāi)展了相應(yīng)物性和巖石力學(xué)室內(nèi)實(shí)驗(yàn)研究,并與現(xiàn)場(chǎng)統(tǒng)計(jì)資料進(jìn)行比對(duì),確定合適的物性演化方程和本構(gòu)模型;在此基礎(chǔ)上,模擬不同實(shí)驗(yàn)條件下數(shù)值巖心變形破壞過(guò)程,驗(yàn)證本構(gòu)模型適用性;展開(kāi)水力壓裂室內(nèi)實(shí)驗(yàn),確定注壓裂液條件下巖石主要破壞形式,并基于多孔彈塑性理論,內(nèi)聚力模型和物性演化方程,建立全耦合多孔彈塑性有限元模型來(lái)研究水力裂縫擴(kuò)展和巖石變形破壞,并考慮了拉伸破壞,剪切膨脹,應(yīng)變硬化和非線(xiàn)彈性變形。通過(guò)對(duì)地質(zhì)因素（地應(yīng)力差異水平和歷史固結(jié)程度）和施工因素（壓裂液類(lèi)型和注入速率）進(jìn)行研究,認(rèn)為壓裂液類(lèi)型主導(dǎo)水力裂縫類(lèi)型。注入高效率和低效率壓裂液可以導(dǎo)致兩種不同形式的剪切膨脹,且剪切膨脹都先于拉伸破壞發(fā)生。壓實(shí)效應(yīng)對(duì)滲透率影響微弱,但對(duì)水力裂縫形態(tài)影響較大,和常規(guī)多孔彈性和彈性模型差異較大。歷史膠結(jié)程度會(huì)影響巖石強(qiáng)度,且在超固結(jié)的情況下... 

【文章來(lái)源】：中國(guó)石油大學(xué)(北京)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：81 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．２?（ａ）和（ｂ）都是剪切裂縫條帶，（ｃ）壓裂裂縫擴(kuò)展概念模型??

注入的牛頓流體發(fā)生斃全濾失，如１．３?（ａ）；而窩排量柱入牛頓流體時(shí)起??裂壓力很高，未觀察到明顯的拉伸型裂縫，只產(chǎn)生形態(tài)異常曲折的剪切裂縫條帶，??裂縫隨機(jī)分叉現(xiàn)象明顯，如圖１．３?（ｂ）；注入泥漿會(huì)誘導(dǎo)很高的注入壓力，井眼??發(fā)生明顯的膨脹變形，怛很難產(chǎn)生裂縫，如圖１．３?（ｃ）；注入交聯(lián)瓜膠溶液并加??入固相顆粒后，易于拉伸型裂縫產(chǎn)蟲(chóng)，如圖１．３?（ｄ）。研究最終認(rèn)為高勒度，添??加閨相顆粒和抗濾失劑（或造壁性良好）的流體有利乎形態(tài)規(guī)則的拉伸型裂縫產(chǎn)??生６?Ｐａｔｅｒ等人（２００７）?［２３］發(fā)現(xiàn)注入過(guò)程既可能發(fā)生完全濾失也珂能形成裂縫，裂??縫形態(tài)可能是形態(tài)復(fù)雜的剪切條帶也可能是形狀簡(jiǎn)單拉伸型裂縫；與膠結(jié)良好的??巖石相比，其延伸壓力很高。??Ｗ?（ｂ）??低效壓裂液，低注入速率?低液高注入速率??無(wú)裂縫，完全濾失?剪麵縫條帶????Ｓｏｎ?？０＆，／?－１３Ｓ?Ｓｏｗ?＞１０．２?－？？???（ｃｌ）?（ｃ２）：：高注入速率注．八泥黎溶液??一?

圖１．４本文的技術(shù)路線(xiàn)??Ｆｉｇ．?１．４?Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ?ｒｏａｄｍａｐ?ｏｆ?ｔｈｉｓ?ｍａｓｔｅｒ?ｔｈｅｓｉｓ??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號(hào)：2949900