Basierend auf der Theorie der Phasenfeldmethode wurde ein Modell zur Ausbreitung von Frakturen bei der hydraulischen Stimulation in porösen elastischen Schichten entwickelt, wobei der Flüssigkeitsfluss dem Darcy-Gesetz folgt, die Durchlässigkeit des Gesteins anisotrop ist und von der maximalen Hauptspannung des Gesteins abhängt. Die Konvergenz des Modells wurde anhand von drei Beispielen mit unterschiedlichen Zeitschritten überprüft. Basierend auf dem entwickelten Modell wurde der Einfluss der ursprünglichen Spannungsdifferenz, des Schnittwinkels, der Injektionsrate und der Viskosität der Frakturflüssigkeit auf den Verlaufsweg der hydraulischen Frakturen nach dem Schnitt mit natürlichen Frakturen untersucht. Die Studie zeigt: (1) Hydraulische Frakturen können nur einen Flügel natürlicher Frakturen öffnen; (2) Je kleiner der Schnittwinkel und die ursprüngliche Spannungsdifferenz sind, desto leichter können hydraulische Frakturen natürliche Frakturen öffnen; (3) Eine Erhöhung der Injektionsrate begünstigt das vollständige Öffnen natürlicher Frakturen, daher sollte während der Frakturierungsarbeiten die Fördermenge so weit wie möglich erhöht werden, sofern die Ausrüstung am Bohrloch und die Festigkeit der unterirdischen Rohrleitung dies zulassen; (4) Der Einspritzdruck steigt mit Zunahme der Einspritzrate und der Viskosität der Flüssigkeit. Schließlich wurde die Zuverlässigkeit des Modells durch den Vergleich der Simulationsergebnisse mit früheren physikalischen Experimenten bestätigt.

Phasenfeldmethode;Hydraulischer Frakturierung;Frakturausbreitung;Natürliche Frakturen;Poröses Medium