Simulation de l'intersection entre fissures hydrauliques et fissures naturelles en tenant compte de l'effet de couche isolante

ZHOU Xin ,  

LIU Xiangjun ,  

DING Yi ,  

LIANG Lixi ,  

LIU Yexuan ,  

摘要

Actuellement, la fracturation hydraulique est une technologie clé pour l'exploitation du pétrole et du gaz de schiste. Lors de l'expansion des fissures de fracturation, des fissures naturelles sont rencontrées, et les caractéristiques d'expansion des fissures après avoir rencontré des fissures naturelles ont un impact notable sur la formation du réseau de fissures, influençant ainsi l'efficacité finale de la fracturation. Par conséquent, il est nécessaire d'étudier l'interaction entre les fissures de fracturation et les fissures naturelles. Basé sur le logiciel ABAQUS, en tenant compte de la forme d'expansion des fissures et de la rupture en traction, un modèle simulant le processus d'intersection entre des fissures hydrauliques bidimensionnelles et des fissures naturelles sous l'effet d'une couche isolante a été réalisé, en prenant en compte l'influence de différentes différences de contraintes, d'angles d'intersection, de différences de contrainte des réservoirs et de différences de modules d'élasticité des réservoirs sur le comportement des fissures hydrauliques. Les résultats de la simulation montrent que sous l'effet de la couche isolante, le degré de rupture et d'ouverture des fissures est amélioré, et avec l'augmentation de la différence de contrainte, l'ouverture des fissures naturelles se dégrade jusqu'à ce que la fissure hydraulique traverse la fissure naturelle. Lorsque l'angle d'intersection est petit, l'effet de la couche isolante n'influence pas le chemin d'expansion des fissures, les fissures naturelles ne s'ouvrent que dans la partie supérieure, avec un meilleur degré d'ouverture, et à mesure que l'angle d'intersection augmente, l'ouverture des fissures naturelles s'améliore ; à 90°, la fissure hydraulique traverse directement la fissure naturelle. Avec l'augmentation de la différence de contrainte entre les couches, la pression de porosité au point d'intersection augmente, améliorant l'ouverture des fissures naturelles, et lorsque la différence de contrainte inter-couche dépasse une certaine valeur, la fissure hydraulique traverse la fissure naturelle. Plus la différence de module d'élasticité entre les couches est grande, plus la résistance des formations à la perturbation est forte, la pression de porosité au point d'intersection est augmentée, et le comportement d'expansion des fissures est déterminé par l'interaction des deux. Lorsque la différence de module d'élasticité inter-couche est faible ou élevée, l'ouverture des fissures naturelles est meilleure.

关键词

fracturation hydraulique; effet de couche isolante; fissures hydrauliques; fissures naturelles; simulation numérique

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