水力压裂流量-压裂效果的理论模型
王利1
胡文恒1
曹运兴2
石玢2
南亚坤1
1.河南理工大学 土木工程学院,河南 焦作 4540002.河南理工大学 资源环境学院,河南 焦作 454000
摘要：目的 为了评价流量对水力压裂效果的影响,方法 提出流量-压裂效果理论模型.该模型定义在储层RVE尺度,压裂效果由体积张开度、孔隙流体压力和骨架有效应力表征,其中体积张开度分为裂缝体积张开度和孔隙体积张开度,二者分别代表RVE中主裂缝及其周围分布性分支裂隙网络的体积张开.流量对压裂效果的影响通过裂缝体积张开度与其解析解的匹配拟合,获得基质骨架断裂损伤演化的最佳参数组合,从而获得一定流量下的压裂效果演化规律.结果 实例计算表明,该模型可以反映水力压裂过程中的压裂效果演化、脆-韧性断裂机理等诸多特征.流量对压裂效果的影响主要取决于断裂传播机制.黏性-储存机制M下,流量较小时,孔隙体积张开度处于较高水平,表明网络裂缝形态发育;大流量域中,孔隙体积张开度随流量增大而减小,表明大流量对网络裂缝有抑制作用;裂缝体积张开度随流量增大按指数小于1的幂律增大.黏性-滤失机制M͂下,孔隙体积张开度基本不随流量变化;主裂缝体积张开度随流量增大呈线性增大.结论 这些结果对于水力压裂实验和现场应用具有一定的指导意义.
关键词：水力压裂注入流量体积张开度损伤裂隙网络
分类号：TU45(土力学、地基基础工程)
资助基金：国家自然科学基金(12272126)国家自然科学基金(42230814)河南省研究生精品教材项目(YJ2023JC05)
论文发表日期：2024-06-28
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：11( 23-33 )
英文信息