Исследование характеристик распространения трещин при гидроразрыве трещиноватых пластов на основе метода фазового поля

YI Liangping ,  

ZHANG Dan ,  

YANG Ruoyu ,  

XIAO Jialin ,  

LI Xiaogang ,  

YANG Zhaozhong ,  

摘要

На основе теории метода фазового поля была построена модель распространения трещин при гидроразрыве пласта в пористых упругих средах, где движение жидкости подчиняется закону Дарси, проницаемость породы анизотропна и зависит от максимального главного напряжения породы. Конвергенция модели была проверена на трех примерах с разными временными шагами, а на основе модели исследовано влияние разницы напряжений на месте, угла пересечения, скорости закачки и вязкости жидкости для гидроразрыва на траекторию распространения трещин после пересечения с естественными трещинами. Исследование показало: (1) гидроразрывные трещины могут открыть только одно крыло естественной трещины; (2) чем меньше угол пересечения и разница напряжений на месте, тем легче гидроразрывным трещинам открыть естественные трещины; (3) повышение скорости закачки способствует полному раскрытию естественных трещин, поэтому во время гидроразрывных работ при условии допустимости оборудования на устье и прочности колонны следует максимально увеличивать дебит закачки; (4) давление закачки увеличивается с ростом скорости закачки и вязкости жидкости. Наконец, надежность модели была подтверждена путем сравнения результатов моделирования с предыдущими физическими экспериментами.

关键词

метод фазового поля;гидроразрыв;распространение трещин;естественные трещины;пористая среда

阅读全文