發(fā)布時(shí)間：2023-11-14 18:37

　　隨著全球?qū)δ茉葱枨蟮脑黾雍蛡鹘y(tǒng)油氣藏的逐漸枯竭,致密油氣、頁巖油氣與煤層氣資源的有效開發(fā)越來越受到人們的關(guān)注。盡管非常規(guī)儲(chǔ)層的孔滲條件普遍較差,但其儲(chǔ)層內(nèi)部天然裂縫往往比較發(fā)育。對(duì)這類儲(chǔ)層使用的水力壓裂技術(shù)與常規(guī)水力壓裂技術(shù)也有很大不同。在對(duì)天然裂縫較發(fā)育的儲(chǔ)層進(jìn)行改造時(shí),人工裂縫可能在天然裂縫的逐級(jí)誘導(dǎo)下,形成復(fù)雜的裂縫網(wǎng)絡(luò),進(jìn)而極大地溝通了儲(chǔ)層與井筒,實(shí)現(xiàn)良好的改造效果。由此可見,天然裂縫是裂縫性儲(chǔ)層能夠?qū)崿F(xiàn)有效開發(fā)的重要條件,因此對(duì)天然裂縫的穩(wěn)定性研究就顯得至關(guān)重要。根據(jù)裂縫尺度的不同,采用ABAQUS有限元仿真軟件首先研究了大尺度裂縫對(duì)周邊地應(yīng)力場(chǎng)的影響,模擬結(jié)果顯示大尺度裂縫對(duì)原始地應(yīng)力的大小和方向均會(huì)產(chǎn)生一定程度的影響,影響范圍取決于裂縫是否貫穿地層以及裂縫角度,地應(yīng)力場(chǎng)的改變使得周邊天然裂縫的受力狀態(tài)變得復(fù)雜。為研究復(fù)雜應(yīng)力條件下天然裂縫擴(kuò)展延伸規(guī)律,使用團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)研發(fā)的可在巖心端面實(shí)現(xiàn)非均勻應(yīng)力加載的實(shí)驗(yàn)裝置,結(jié)合超聲波頻譜分析手段,識(shí)別均勻與非均勻應(yīng)力加載條件下,不同角度裂縫的擴(kuò)展?fàn)顟B(tài)。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn):0°裂縫在兩種加載方式下均難以起裂;30°裂縫在兩種加載方式下均發(fā)生擴(kuò)展,...

【文章頁數(shù)】：79 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 選題依據(jù)及目的意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及存在的主要問題
        1.2.1 應(yīng)力條件下裂縫穩(wěn)定性
        1.2.2 裂縫超聲波識(shí)別與時(shí)頻分析
        1.2.3 斷裂問題有限元分析
        1.2.4 存在的主要問題
    1.3 主要研究?jī)?nèi)容
    1.4 研究思路及技術(shù)路線
    1.5 完成的主要工作量
    1.6 取得的主要成果與認(rèn)識(shí)
第2章 裂縫擴(kuò)展描述基礎(chǔ)理論
    2.1 裂縫失穩(wěn)擴(kuò)展條件
    2.2 格里菲斯斷裂理論
    2.3 應(yīng)力強(qiáng)度因子
        2.3.1 裂縫形態(tài)分類
        2.3.2 Ⅰ型裂縫應(yīng)力強(qiáng)度因子
        2.3.3 Ⅱ型裂縫應(yīng)力強(qiáng)度因子
    2.4 裂縫擴(kuò)展準(zhǔn)則
        2.4.1 最大周向應(yīng)力準(zhǔn)則
        2.4.2 最大能量釋放率準(zhǔn)則
        2.4.3 應(yīng)變能密度因子準(zhǔn)則
    2.5 本章小結(jié)
第3章 大尺度裂縫周邊地應(yīng)力場(chǎng)變化規(guī)律
    3.1 均質(zhì)地層應(yīng)力場(chǎng)狀態(tài)
    3.2 貫穿縫對(duì)地應(yīng)力場(chǎng)的影響
    3.3 非貫穿縫對(duì)地應(yīng)力場(chǎng)的影響
    3.4 復(fù)雜應(yīng)力場(chǎng)問題描述
    3.5 本章小結(jié)
第4章 復(fù)雜應(yīng)力場(chǎng)作用下裂縫延伸實(shí)驗(yàn)
    4.1 實(shí)驗(yàn)思路設(shè)計(jì)
    4.2 實(shí)驗(yàn)裝置
        4.2.1 應(yīng)力加載系統(tǒng)
        4.2.2 超聲波信號(hào)系統(tǒng)
        4.2.3 信號(hào)采集及數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)
        4.2.4 試驗(yàn)件準(zhǔn)備
    4.3 實(shí)驗(yàn)原理
        4.3.1 時(shí)域與頻域
        4.3.2 時(shí)域波形分析
        4.3.3 頻譜特征分析
    4.4 實(shí)驗(yàn)步驟
    4.5 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
        4.5.1 0度裂縫實(shí)驗(yàn)結(jié)果
        4.5.2 60度裂縫實(shí)驗(yàn)結(jié)果
        4.5.3 30度裂縫實(shí)驗(yàn)結(jié)果
    4.6 本章小結(jié)
第5章 應(yīng)力加載與裂縫擴(kuò)展過程數(shù)值模擬
    5.1 擴(kuò)展有限元法
        5.1.1 擴(kuò)展有限元基本原理
        5.1.2 擴(kuò)展有限元在ABAQUS中的應(yīng)用
    5.2 擴(kuò)展有限元模型
    5.3 均勻應(yīng)力加載數(shù)值模擬
        5.3.1 不同裂縫角度
        5.3.2 不同應(yīng)力加載速率
        5.3.3 不同裂縫長(zhǎng)度
    5.4 非均勻應(yīng)力加載數(shù)值模擬
    5.5 本章小結(jié)
結(jié)論
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間取得學(xué)術(shù)成果



本文編號(hào)：3863990