發(fā)布時(shí)間：2021-12-10 15:00

　　根據(jù)滲流力學(xué)、巖石力學(xué)、傳熱學(xué)、斷裂力學(xué)知識(shí),建立了油水井三維水力壓裂模擬計(jì)算的數(shù)學(xué)模型。模型考慮了壓裂液的流變性、支撐劑在壓裂縫中的運(yùn)移、壓裂液與儲(chǔ)層巖石的熱交換以及壓裂過(guò)程中的流固耦合作用,給出了裂紋擴(kuò)展和流固耦合計(jì)算的數(shù)值解法,通過(guò)算例驗(yàn)證了所提出數(shù)學(xué)模型的合理性。 

【文章來(lái)源】：巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2003,(12)北大核心EI

【文章頁(yè)數(shù)】：5 頁(yè)

【部分圖文】：

壓裂裂縫靜壓變化曲線

表 1 所示為單井水力壓裂模擬所采用的巖石及壓裂液參數(shù)。圖 1 為模擬得到的裂縫靜壓(裂縫內(nèi)流體壓力減去外加法向地應(yīng)力)變化曲線，圖 2 為模擬得到的裂縫擴(kuò)展長(zhǎng)度曲線。圖 3 為裂縫面上的壓裂液溫度分布等值線圖。模擬曲線與實(shí)際壓裂曲線在形態(tài)上比較接近[2]。圖 1 壓裂裂縫靜壓變化曲線Fig.1 Net pressure change in hydro-fracture versus time圖 2 壓裂裂縫長(zhǎng)度變化曲線變化Fig.2 Length change of hydro-fracture versus time表 1 壓裂目標(biāo)層和壓裂液的基本參數(shù)Table 1 Parameters of oil layer and hydraulic fracturing fluid彈性模量/GPa泊松比巖石導(dǎo)熱系數(shù)/MPa初始裂縫半徑/m產(chǎn)層厚度/m斷裂韌性/Pa·m－1/2濾失系數(shù)/10－3m·min－1/2壓裂液流變指數(shù) n壓裂液稠度指數(shù)/Pa·minn壓裂液注入速率/m3·min－125.52 0.24 6.8 5.6 14.5 2.50×106 5.8 0.22 1.0 6.336壓裂液泵入時(shí)間/min底層初始溫度/℃巖石抗拉強(qiáng)度/MPa粘結(jié)力/MPa內(nèi)摩擦角/(°)最大水平主應(yīng)力/MPa最小水平主應(yīng)力/MPa目標(biāo)層深度/m上覆巖層自重應(yīng)力/MPa儲(chǔ)層巖石滲透率/mD20 100 20 10 15 50 6.8 1000 30 100

壓裂液參數(shù)。圖 1 為模擬得到的裂縫靜壓(裂縫內(nèi)流體壓力減去外加法向地應(yīng)力)變化曲線，圖 2 為模擬得到的裂縫擴(kuò)展長(zhǎng)度曲線。圖 3 為裂縫面上的壓裂液溫度分布等值線圖。模擬曲線與實(shí)際壓裂曲線在形態(tài)上比較接近[2]。圖 1 壓裂裂縫靜壓變化曲線Fig.1 Net pressure change in hydro-fracture versus time圖 2 壓裂裂縫長(zhǎng)度變化曲線變化Fig.2 Length change of hydro-fracture versus time表 1 壓裂目標(biāo)層和壓裂液的基本參數(shù)Table 1 Parameters of oil layer and hydraulic fracturing fluid彈性模量/GPa泊松比巖石導(dǎo)熱系數(shù)/MPa初始裂縫半徑/m產(chǎn)層厚度/m斷裂韌性/Pa·m－1/2濾失系數(shù)/10－3m·min－1/2壓裂液流變指數(shù) n壓裂液稠度指數(shù)/Pa·minn壓裂液注入速率/m3·min－125.52 0.24 6.8 5.6 14.5 2.50×106 5.8 0.22 1.0 6.336壓裂液泵入時(shí)間/min底層初始溫度/℃巖石抗拉強(qiáng)度/MPa粘結(jié)力/MPa內(nèi)摩擦角/(°)最大水平主應(yīng)力/MPa最小水平主應(yīng)力/MPa目標(biāo)層深度/m上覆巖層自重應(yīng)力/MPa儲(chǔ)層巖石滲透率/mD20 100 20 10 15 50 6.8 1000 30 100

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]水壓裂縫縫內(nèi)流場(chǎng)的理論研究[J]. 楊秀夫,陳勉,劉希圣.  西南石油學(xué)院學(xué)報(bào). 2002(01)
[2]煤層壓裂裂縫三維延伸模擬及產(chǎn)量預(yù)測(cè)研究[J]. 郭大立,紀(jì)祿軍,趙金洲,劉慈群.  應(yīng)用數(shù)學(xué)和力學(xué). 2001(04)
[3]水力壓裂的二維溫度場(chǎng)分析[J]. 喬繼彤,張若京,姚飛,蔣闐.  同濟(jì)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2000(04)
[4]油井壓裂過(guò)程中巖石破裂壓力計(jì)算公式的理論研究[J]. 李傳亮,孔祥言.  石油鉆采工藝. 2000(02)
[5]低滲透煤巖體水力壓裂的數(shù)值模擬[J]. 申晉,趙陽(yáng)升,段康廉.  煤炭學(xué)報(bào). 1997(06)
[6]流形元方法在模擬裂紋擴(kuò)展中的應(yīng)用[J]. 王水林,葛修潤(rùn).  巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 1997(05)
[7]水力壓裂裂縫三維延伸數(shù)值模擬研究[J]. 張平,趙金洲,郭大立,陳汶濱,田繼東.  石油鉆采工藝. 1997(03)
[8]不同地應(yīng)力狀態(tài)下水力壓裂的破裂模式[J]. 陽(yáng)友奎,肖長(zhǎng)富,吳剛,邱賢德.  重慶大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 1993(03)
[9]巖石水力壓裂機(jī)理的研究[J]. 楊新安,章夢(mèng)濤.  山西礦業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào). 1991 (01)



本文編號(hào)：3532850