根據(jù)滲流力學(xué)、巖石力學(xué)、傳熱學(xué)、斷裂力學(xué)知識,建立了油水井三維水力壓裂模擬計算的數(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移、壓裂液與儲層巖石的熱交換以及壓裂過程中的流固耦合作用,給出了裂紋擴展和流固耦合計算的數(shù)值解法,通過算例驗證了所提出數(shù)學(xué)模型的合理性。 

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

【文章頁數(shù)】：5 頁

【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展長度曲線。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 壓裂裂縫長度變化曲線變化Fig.2 Length change of hydro-fracture versus time表 1 壓裂目標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壓裂液泵入時間/min底層初始溫度/℃巖石抗拉強度/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目標層深度/m上覆巖層自重應(yīng)力/MPa儲層巖石滲透率/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展長度曲線。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 壓裂裂縫長度變化曲線變化Fig.2 Length change of hydro-fracture versus time表 1 壓裂目標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壓裂液泵入時間/min底層初始溫度/℃巖石抗拉強度/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目標層深度/m上覆巖層自重應(yīng)力/MPa儲層巖石滲透率/mD20 100 20 10 15 50 6.8 1000 30 100

【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：3532850