本文關(guān)鍵詞：地應(yīng)力及天然裂縫對(duì)致密砂巖水壓致裂的影響研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著常規(guī)油氣能源的長(zhǎng)期開采,儲(chǔ)量日趨枯竭,導(dǎo)致開采非常規(guī)油氣的呼聲越來(lái)越高,但非常規(guī)油氣儲(chǔ)層具有滲透率低、分布范圍廣等共同特征,這也是制約非常規(guī)油氣開采的最大瓶頸,故設(shè)法改善儲(chǔ)層滲透性進(jìn)而提高單井采收率成為實(shí)現(xiàn)非常規(guī)油氣商業(yè)化開采的首要解決問(wèn)題。實(shí)踐證明應(yīng)用水壓致裂對(duì)儲(chǔ)層進(jìn)行改造可有效改善儲(chǔ)層的滲透性,但水力壓裂效果受多種因素影響,主要包括儲(chǔ)層巖性、儲(chǔ)層應(yīng)力狀態(tài)、儲(chǔ)層內(nèi)部天然裂縫及壓裂液性能等。本文以致密砂巖為研究對(duì)象,應(yīng)用數(shù)值模擬主要研究應(yīng)力狀態(tài)及天然裂縫對(duì)水壓致裂效果的影響,具體開展了如下工作:基于單軸壓縮試驗(yàn)、超聲波試驗(yàn)及巴西圓盤等室內(nèi)試驗(yàn)測(cè)試出致密砂巖單軸抗壓強(qiáng)度、彈性模量、泊松比及間接抗拉強(qiáng)度等宏觀力學(xué)參數(shù),為了保證參數(shù)的可靠性上述室內(nèi)試驗(yàn)均進(jìn)行多組取其平均值作為最終結(jié)果。應(yīng)用顆粒流單軸壓縮程序調(diào)試出顆粒單元細(xì)觀參數(shù)與模型宏觀參數(shù)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系,借助此關(guān)系曲線可根據(jù)室內(nèi)試驗(yàn)結(jié)果快速調(diào)試出相應(yīng)基本顆粒單元的細(xì)觀力學(xué)參數(shù),此細(xì)觀參數(shù)為建立致密砂巖水壓致裂模型奠定基礎(chǔ)。應(yīng)用調(diào)試出的細(xì)觀參數(shù)建立水壓致裂數(shù)值模型,研究在不同應(yīng)力狀態(tài)下應(yīng)力差對(duì)水壓致裂起裂壓力及裂紋數(shù)量等壓裂數(shù)據(jù)的影響,模擬結(jié)果表明應(yīng)力差的存在使裂縫開始擴(kuò)展的起裂壓力降低,在相同步長(zhǎng)情況下裂紋數(shù)目相對(duì)增加;同時(shí)研究了天然裂縫及注射孔距邊界距離對(duì)水壓致裂的影響。
【關(guān)鍵詞】：致密砂巖 水壓致裂 起裂擴(kuò)展
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TE357.1
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-20
• 1.1 研究背景及目的10-12
• 1.1.1 研究背景10-12
• 1.1.2 研究目的12
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-16
• 1.2.1 國(guó)外現(xiàn)狀12-15
• 1.2.2 國(guó)內(nèi)現(xiàn)狀15-16
• 1.3 研究?jī)?nèi)容及方法16-18
• 1.3.1 研究?jī)?nèi)容16-17
• 1.3.2 研究方法17-18
• 1.3.3 技術(shù)路線18
• 1.4 論文研究意義18-20
• 第2章 砂巖物理力學(xué)特性實(shí)驗(yàn)20-32
• 2.1 砂巖力學(xué)參數(shù)試驗(yàn)20-25
• 2.1.1 單軸壓縮實(shí)驗(yàn)20-22
• 2.1.2 波速試驗(yàn)22-24
• 2.1.3 巴西劈裂實(shí)驗(yàn)24-25
• 2.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析25-31
• 2.2.1 單軸壓縮實(shí)驗(yàn)結(jié)果25-27
• 2.2.2 超聲波實(shí)驗(yàn)結(jié)果27-29
• 2.2.3 巴西劈裂實(shí)驗(yàn)結(jié)果29-31
• 2.3 本章小結(jié)31-32
• 第3章 細(xì)觀參數(shù)調(diào)試及水壓致裂實(shí)現(xiàn)32-48
• 3.1 顆粒流基本理論32-37
• 3.1.1 顆粒流理論基本假定32
• 3.1.2 接觸模型基本單元32-33
• 3.1.3 接觸模型常用類型33-37
• 3.2 細(xì)觀參數(shù)調(diào)試37-43
• 3.2.1 細(xì)觀參數(shù)調(diào)試規(guī)律37-39
• 3.2.2 細(xì)觀參數(shù)調(diào)試結(jié)果39-41
• 3.2.3 巴西劈裂實(shí)驗(yàn)參數(shù)復(fù)核41-43
• 3.3 PFC水壓致裂的實(shí)現(xiàn)方法43-46
• 3.3.1 流固耦合基本假定43-44
• 3.3.2 滲流計(jì)算公式44-45
• 3.3.3 壓力計(jì)算公式45
• 3.3.4 流固耦合的實(shí)現(xiàn)形式45-46
• 3.3.5 確定時(shí)間步長(zhǎng)46
• 3.4 本章小結(jié)46-48
• 第4章水壓致裂的數(shù)值模擬48-60
• 4.1 地應(yīng)力對(duì)水壓致裂的影響分析48-55
• 4.1.1 地應(yīng)力的施加方法48-50
• 4.1.2 應(yīng)力狀態(tài)對(duì)實(shí)現(xiàn)水壓致裂的影響50-51
• 4.1.3 不同應(yīng)力狀態(tài)對(duì)水壓致裂的影響51-55
• 4.2 天然裂縫及邊界效應(yīng)對(duì)水壓致裂的影響55-58
• 4.2.1 天然裂縫的實(shí)現(xiàn)方法55-56
• 4.2.2 天然裂縫對(duì)壓裂裂縫擴(kuò)展方向的影響56-57
• 4.2.3 邊界效應(yīng)對(duì)水壓致裂的影響57-58
• 4.3 本章小結(jié)58-60
• 第5章 結(jié)論與展望60-62
• 5.1 主要結(jié)論60-61
• 5.2 展望61-62
• 致謝62-63
• 參考文獻(xiàn)63-66

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