考虑地下水害防治的水力压裂缝形态分布特征研究
李亚坤
王志荣
胡凯
陈玲霞
郑州大学 水利科学与工程学院,河南 郑州 450001
摘要：为深入探讨裂隙性储层水力压裂缝的穿隙特征及影响因素,基于RFPA2D有限元软件,根据焦作矿区煤岩测试结果,模拟岩石破裂过程,分析裂缝形成的主导因素;其次,运用ABAQUS中Cohesive单元,考虑裂缝尖端应力场和煤层内部原生裂隙系统的耦合作用,根据该矿区地质条件和二 1煤层物理力学参数,建立有限元分析模型,并进行压裂缝延伸的数值模拟.结果表明:不同地质条件下压裂缝延伸路径分为3种基本模式,即定向直线延伸、转向折线延伸和二次转向折线延伸;裂缝尖端应力差、原生裂隙发育特征是影响水力压裂缝形态与分布的关键因素.在应力差较小时,原生裂隙的力学性能对压裂缝分布形态起主导作用,随着应力差增大,其主导作用逐渐减弱.应力差过小、原生裂隙强度过弱,均易在原生裂隙处发生交叉转向,从而容易触及含水层,诱发各种地下水害.
关键词：穿隙水力压裂RFPA2D软件Cohesive单元裂缝延伸特征数值模拟
分类号：TE371(油气田开发与开采)
资助基金：国家自然科学基金(41272339)河南省自然科学基金资助项目(182300410149)
论文发表日期：2023-04-28
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：8( 34-41 )
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