导读:本文包含了裂缝扩展规律论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:水力,裂缝,压裂,页岩,力场,砂岩,应力。
裂缝扩展规律论文文献综述
吴岳,王中原,陈姿君[1]（2019）在《靖边地区深部砂岩裂缝扩展规律研究》一文中研究指出为了更好地对深井围岩中的微小裂隙进行注浆封堵,利用ABAQUS数值模拟软件,基于水力压裂理论,以靖边地区深为1 500 m左右的砂岩为例,通过建立水力压裂数值模型,对裂隙的扩展情况进行模拟。结论表明:在地应力、水力压力、弹性模量的影响下,裂隙的扩展具有明显规律性,而天然裂缝对裂隙扩展的影响较小。(本文来源于《煤矿安全》期刊2019年09期）
赵振峰,唐梅荣,王成旺[2]（2019）在《非均质厚储层多级射孔压裂裂缝扩展规律》一文中研究指出为研究常规压裂与多级压裂两种不同改造方式下的裂缝扩展规律及增产机理,制备力学参数接近真实地层的人造岩心,采用真叁轴加载方式模拟地层真实叁向地应力环境,自主设计并开展了常规射孔压裂与多级射孔压裂物理模拟实验。研究结果表明:多级射孔笼统压裂时纵向应力均质情况下,岩石在射孔位置同时起裂,产生的多条裂缝在垂直方向同时扩展,扩展的裂缝会在裂缝尖端周围产生局部应力,从而彼此干扰,出现复杂裂缝情况。多级射孔分段压裂当第一条裂缝存在时,缝内的压力会改变周围的应力场,进而改变局部最大和最小主应力的方向,进行第二次压裂时,新的裂缝会受到第一条裂缝的局部应力场影响,沿着新的应力方向扩展,并不会与第一条裂缝重合,从而引起空间裂缝的形态变化。相同条件下多级射孔压裂比集中射孔笼统压裂的裂缝面积大,相同施工规模条件下射孔分段数目越多裂缝越复杂,裂缝与储层接触面积越大。针对低渗透非均质厚储层而言,推荐采用多级射孔、分段注入方式进行压裂。(本文来源于《天然气与石油》期刊2019年03期）
侯振坤,程汉列,孙书伟,陈军,齐殿庆[3]（2019）在《不同岩性岩石中的水力压裂与裂缝扩展规律研究（英文）》一文中研究指出本文采用真叁轴物理模型试验机针对不同岩石岩石,开展了大尺度真叁轴水平井水力压裂物理模拟实验,通过裂缝的动态监测、在裂液中添加示踪剂以及压裂后剖切等方式,对比分析了页岩、介壳灰岩和致密砂岩的裂缝扩展规律,探讨了影响水力裂缝扩展和影响裂缝网络形成的主要因素,得到如下结论:(1)页岩储层的体积改造效果是最好的,改造体积也是最大,压裂过程中形成了多裂缝、裂缝网络;致密砂岩压裂后单一裂缝居多,裂缝面边界为弧形,面积仅占试样平面的25%-50%;介壳灰岩压裂后,裂缝复杂程度介于页岩和致密砂岩之间,但未形成裂缝网络;(2)脆性控制形成裂缝面的面积,高脆性岩石水力裂缝扩展面积大,易于形成复杂裂缝;断裂韧性主要控制裂缝的起裂和扩展的难易程度,储层断裂韧性越小,水力裂缝越容易向前扩展,反之扩展阻力越大;(3)层里面大量存在且相对于基质体足够弱时才有可能形成复杂的裂缝网络;(4)水平地应力差对裂缝扩展方向具有一定的控制作用,不同岩性岩石具有不同的水平地应力差阈值;(5)低黏度使压裂液更容易、低排量使压裂液有足够的时间进入微裂缝、微孔隙,从而增加裂缝的复杂程度;排量对高脆性岩石的影响力度比低脆性岩石大。(本文来源于《Applied Geophysics》期刊2019年02期）
刘京[4]（2019）在《基于扩展有限元的页岩水平井压裂裂缝扩展规律研究》一文中研究指出页岩储层具有低孔低渗特点,需要水平井多段分簇压裂增产措施改造储层体积才能获得可观经济产量,而水力压裂后裂缝扩展形态很大程度上决定着压后增产效果,因此控制和预测压裂裂缝扩展形态具有重要意义。水平井多簇裂缝压裂过程中,裂缝产生的诱导应力相互作用不断扰动局部地应力场,并且受页岩储层地质和施工因素的影响,压后裂缝扩展形态和延伸规律异常复杂。故多簇裂缝压裂后裂缝扩展延伸机理和形态变化规律仍需进一步深入研究。基于此背景,本文采用数值模拟方法对页岩水平井压裂裂缝的扩展规律进行了研究,具体工作和得到的认识如下。(1)基于断裂力学理论和扩展有限元法,建立水力裂缝扩展数学模型,通过大物模试验结果验证扩展有限元法模拟水力压裂的正确性和有效性。(2)水平井单簇裂缝扩展时,射孔方位角和压裂液黏度与近井筒处裂缝宽度呈正相关关系,与裂缝长度呈负相关关系;水平应力差越高,越易形成“长、直、窄”状裂缝,反之则形成“短、宽”状裂缝,增大注入排量会形成“长、宽”状裂缝。(3)水平井两簇裂缝同时扩展时,裂缝形态呈“哑铃”状;缝间距和水平应力差与裂缝长度、转向位置均呈正相关关系。注入排量越大,相同条件下裂缝长度最长;叁簇、四簇裂缝同时扩展时,诱导应力作用导致中缝长度受到抑制而两侧裂缝相互排斥扩展延伸;叁簇裂缝顺序压裂工况下,较同步压裂和两步法压裂可获得最长的裂缝。(4)水力裂缝遇90°倾角单条天然裂缝时,在天然裂缝两端均产生次生裂缝,否则只在小倾角天然裂缝端部产生一条次生裂缝;当遇到两条倾角均为90°的天然裂缝时,第二条天然裂缝将严重抑制由第一条天然裂缝端部产生的次生裂缝长度。本文的研究进一步揭示了页岩水平井压裂裂缝扩展和形态变化规律,基于扩展有限元模拟水力压裂的方法可用于分析研究各因素下裂缝扩展规律。(本文来源于《西安石油大学》期刊2019-06-11）
贡同[5]（2019）在《M区块压裂地质特征及裂缝扩展规律数值模拟研究》一文中研究指出某油田M区块C6致密砂岩储层在开发前期产液量较低,其产量少于20t/d的低产井占总生产井数的85%以上,对压裂改造效果的影响因素认识不清。本研究针对M区块压裂地质特征开展了岩石物理力学性质测试实验与非均质性分析,针对裂缝扩展规律开展了数值模拟研究。具体研究内容如下:实验测定了M区块C6储层岩石物理力学性质。以巴西劈裂实验、叁轴应力实验、Kaiser效应声发射实验为手段,给出了C6储层天然岩心的抗张强度、弹性模量、泊松比、最大水平主应力、最小水平主应力与垂向应力,同时计算了岩石的粘聚力、脆度与内摩擦角,为储层代表井压裂地质特征参数预测提供了先决条件。通过岩石物理力学性质测定结果与现场测井资料相结合的手段,建立了M地区岩石物理力学性质参数的预测方法,量化分析了储层纵向层间、层内非均质性及平面非均质性。分析结果表明,M区块C6储层各小层岩石物理力学性质纵向及平面非均质性较强,纵向非均质程度强于平面非均质程度。利用有限元方法求解了真叁维裂缝扩展模型,采用ABAQUS软件实现了水力压裂裂缝扩展的真实模拟。分别模拟了M区块C6储层现场条件下不同弹性模量差对水力压裂裂缝扩展的影响、不同层间应力差/弹性模量对压裂液穿层厚度的影响及天然裂缝对水里压裂裂缝延伸的影响。结果表明弹性模量由低变高缝宽减小、弹性模量差导致裂缝剖面呈现凹凸形态并导致界面处过砂困难、弹性模量差越大裂缝缝高越小;同等条件下储层厚度越厚、施工排量越大、层间应力差越大、层间弹性模量差越大,压裂液穿层厚度越大;地层裂缝内净压力、裂缝逼近角及天然裂缝壁面摩擦系数一定时,随着地层应力差增加,天然裂缝开启难度逐渐减小;地层裂缝内净压力、地层应力差及天然裂缝壁面摩擦系数一定时,随着裂缝逼近角增加,天然裂缝开启难度逐渐减小。同时裂缝内净压力4MPa时为天然裂缝开启转折点,小于4MPa后天然裂缝将不会开启,水力裂缝将穿过天然裂缝延原方向延伸。本研究思路及成果对致密砂岩油藏改造过程中选层选段研究及提高增产效率具有借鉴意义和工程指导价值。(本文来源于《东北石油大学》期刊2019-06-03）
郝萌[6]（2019）在《低渗煤层水力裂缝扩展演化特征及瓦斯渗流规律研究》一文中研究指出瓦斯既是煤矿的“第一杀手”,又是一种不可再生的清洁能源,瓦斯高效抽采是瓦斯灾害治理和资源利用的主要途径。我国煤层地质条件复杂、瓦斯压力大、瓦斯含量高、渗透率低,瓦斯抽采非常困难,煤层瓦斯安全高效抽采一直是我国煤炭工业可持续发展面临的重大课题。水力压裂增透技术是增加煤层渗透性、提高瓦斯抽采效果的有效措施,论文以水力压裂孔周围的含瓦斯煤体为研究对象,综合运用岩石力学、多孔介质渗流力学、损伤断裂力学和计算数学等理论,采用理论分析、实验室试验、数值模拟与现场工程试验相结合的研究方法,对低渗煤层水力压裂裂缝扩展演化特征及瓦斯渗流规律进行了深入研究。通过煤样的单轴压缩试验、不同围压时的叁轴压缩试验和不同围压、不同煤体强度煤样的渗透性试验,获得了煤的力学特性、不同围压时的全应力应变特性和不同围压煤样、不同煤体强度煤样的渗透性变化规律。结果表明,随着围压的增加,煤岩体的峰值轴向应变和峰值体积应变增加,峰值强度也随之增加,煤岩渗透率在各个阶段均出现不同程度地降低;增大围压,煤岩在残余强度阶段的渗透率明显减小。煤体的抗压强度越高,在相同的轴压、围压和孔隙压力作用下,煤体的渗透率越高。在分析煤层水力压裂过程的基础上,应用岩石力学、多孔介质渗流力学和损伤断裂力学等理论,将煤层水力压裂裂缝扩展演化分为起裂、扩展、延伸和闭合四个过程,提出裂缝闭合过程是影响水力压裂效果的关键,并分析了地应力和煤体强度对煤层水力裂缝闭合的作用机制。基于煤样的叁轴压缩渗透性试验结果,构建了煤体破裂过程中的渗透率—损伤演化方程、煤体裂隙闭合时的渗透率—应力方程和含瓦斯煤渗透率动态变化方程,运用岩石力学、多孔介质渗流力学及固流耦合原理等理论,建立以煤岩体变形场控制方程和瓦斯渗流场控制方程为基础的水力压裂孔抽采瓦斯固流耦合数学模型。采用RFPA数值模拟软件对不同地应力和不同煤体抗压强度条件下煤层水力裂缝扩展延伸的影响进行了数值模拟研究。结果表明,地应力和煤体抗压强度对裂缝的起裂和延伸有重要影响。地应力越大,裂缝起裂时的压力越高,裂缝的长度越短,煤岩体的渗透性越差;煤体的抗压强度越大,裂缝起裂时的压力越高,裂缝的长度越长,煤岩体的渗透性越好。对不同煤体强度煤层进行了煤层水力压裂工程实验,结果表明,说明煤体抗压强度越高,水力压裂增透的的效果越明显,对于煤层水力压裂增透区域的选择有一定的指导意义。(本文来源于《西安科技大学》期刊2019-06-01）
李小龙[7]（2019）在《基于扩展有限元的单径向井压裂裂缝扩展规律》一文中研究指出径向井压裂技术已应用于多个油田并取得良好效果,而径向井对裂缝扩展的影响规律仍待研究。基于地层流-固耦合方程,建立扩展有限元(extended finite element method,XFEM)模型,利用最大主应力准则、最大能量释放率准则判断裂缝的起裂与扩展,量化分析了不同参数对裂缝形态的影响规律,并对影响因素进行了灰色关联分析,最后通过大型真叁维物模实验在一定程度上验证了数模结果的正确性。结果表明,压裂液通过径向井壁向地层渗滤形成了沿径向井分布的诱导应力场,在一定范围内,径向井产生的诱导应力可实现主裂缝沿径向井方向定向扩展,有效引导距离可达40 m;水平地应力差、储层厚度的增大均会大幅降低径向井引导裂缝定向扩展的能力;径向井方位角的增大会显着增大起裂压力。研究成果对现场应用具有重要的指导意义。(本文来源于《科学技术与工程》期刊2019年07期）
陈强[8]（2019）在《油页岩原位转化垂直井水力压裂裂缝起裂与扩展规律研究》一文中研究指出能源是经济发展的命脉,随着人口的不断增加,经济如果想要继续保持高速的增长,对于能源的消耗量将会逐年增大。进入21世纪以来,我国对于油气能源的需求量不断增加,但是我国原油年产量却维持在2亿吨左右,难以保证内需,导致原油对外依存度逐年升高,这不仅对我国的经济发展有所制约,甚至已经影响到了我国的能源战略安全。因此研究开发非常规能源对保障国家能源安全,保证经济持续高速发展具有非常重要的意义。油页岩作为一种非常规能源在世界各国都引起了广泛关注。油页岩资源储量巨大,仅我国已探明油页岩资源储量就有7199.37亿吨,其中吉林省油页岩资源量为2527.64亿吨;全国油页岩油资源储量为476.44亿吨,吉林省油页岩油资源量为51.78亿吨。因此,加快我国油页岩勘探开发进展,实现油页岩油的工业化生产,能够弥补我国常规能源产量不足,重新调整我国能源消费结构并保障国家能源安全。相比于油页岩地表干馏技术,油页岩原位开采技术在地下进行油页岩原位加热裂解、开采,占地面积小,对环境影响较小,更加受到各国学者的关注。但是天然油页岩层热传导系数低,渗透性低,限制了油页岩原位加热的效率,降低了油页岩原位开采工艺的效率,增加了成本。为了解决这一问题,需要通过水力压裂手段在油页岩层内部造缝,提高油页岩地层的渗透性和传热效率。本文以油页岩原位转化技术中水力压裂技术为研究背景,研究油页岩地层中垂直井水力裂缝起裂和扩展规律。主要从理论分析、数值模拟、水力压裂室内模拟试验叁个方面对油页岩水力压裂裂缝起裂及扩展规律进行分析,根据研究结果设计压裂试验方案,并在吉林大学扶余油页岩原位转化先导试验基地进行垂直井压裂施工,验证了双井压裂方案能够满足油页岩原位开采的工艺要求。文章采用弹性力学理论结合力学迭加原理分析油页岩垂直井水力压裂裂缝起裂和扩展规律,提出了油页岩地层在存在天然裂缝时,水力裂缝的叁种起裂模式:从岩石本体起裂、沿天然裂缝张性起裂和剪切起裂,并分析、总结了叁种起裂模式各自的判据;另外建立了水力裂缝在扩展过程中遇到天然裂缝后如何扩展的判据。数值模拟方面,利用ABAQUS有限元计算软件中cohesive单元对裂缝进行模拟,建立二维水力压裂模型,分析射孔方向与最大水平主应力方向存在夹角时,水力裂缝起裂及扩展的规律;分析了不同水平主应力差对水力裂缝与天然裂缝相交后裂缝继续扩展情况的影响;模拟分析双井同步压裂、分时压裂情况对于水力裂缝起裂及扩展的影响。研究结果表明:射孔夹角的增大会导致水力裂缝的起裂压力和宽度增大,但是裂缝的长度会有所缩短,裂缝起裂后会逐渐向平行于最大水平主应力方向偏转;水力裂缝与天然裂缝相交后裂缝扩展路径选择会受到水平地应力差的影响;双井压裂更容易形成井间相互连通的主裂缝,并且双井分时压裂能够降低后压裂井的裂缝起裂压力,影响程度会随着井间距离的增大而减小。室内物理模拟试验方面,采用吉林大学自主研制的真叁轴水力压裂物理模拟试验系统对汪清地区油页岩试样进行垂直井水力压裂模拟试验,通过线切割机切割油页岩试样,并将试样放入模具浇筑混凝土制样,通过控制变量的方法分别对垂直地应力、最大和最小水平地应力以及压裂液注入排量对试样水力压裂裂缝起裂和扩展的影响进行试验分析。研究表明,随着垂直地应力、最大和最小水平应力以及压裂液排量的增大,水力裂缝的起裂压力都会随之增大,相对而言,垂直地应力对于裂缝起裂压力的影响更大;水力裂缝会优先在水平层理方向起裂和扩展,但是如果垂直地应力与最大水平地应力相差不大时,裂缝容易受到天然裂缝的影响发生偏转;采用大排量压裂时,储层更容易形成类似于体积破碎的效果。根据理论分析、数值模拟、室内物理试验等手段得到油页岩垂直水力压裂裂缝起裂及扩展的相关规律,设计扶余油页岩原位开采现场采用双井压裂方案,在扶余油页岩现场进行压裂施工,在压裂过程中全程利用微地震监测的方法对压裂情况进行监测分析,并在每次压裂结束后,根据微地震监测成像的结果观察油页岩层的压裂效果,为下次压裂提供指导依据。本文通过理论分析、数值模拟和室内物理试验的研究结果为扶余油页岩原位开采现场水力压裂提供理论指导,而现场实际压裂施工结果验证了研究所得理论的正确性。(本文来源于《吉林大学》期刊2019-03-01）
王磊,梁卫国[9]（2019）在《超临界CO_2压裂下煤岩体裂缝扩展规律试验研究》一文中研究指出为了掌握超临界CO_2(简称SC-CO_2)压裂煤岩体的起裂及裂缝扩展规律,采用TCHSFM-I型大尺寸真叁轴压裂渗流模拟装置进行试验,同时采集压裂孔内压力和表面裂缝数据并结合理论分析。结果表明:超临界CO_2压裂煤岩的压力时间曲线可分为4个阶段:空腔充填阶段、孔隙增压阶段、相变增压阶段和破坏失稳阶段;其中煤和砂质泥岩起裂压力分别为12.32、19.63 MPa;煤Biot系数0.91、脆性系数16.95%、弹性模量3.48 GPa,产生平行层理的水平裂缝;砂质泥岩Biot系数0.69、脆性系数47.53%、弹性模量10.52 GPa,产生垂直层理的贯通性复杂裂缝。可见SC-CO_2压裂下煤岩裂缝起裂扩展集中于破坏失稳阶段,起裂压力较小且为水力压裂的65%～70%,煤相比于砂质泥岩,由于其层理等弱面发育、Biot系数大、弹性模量低、脆性系数小,未产生贯通性的复杂裂缝。(本文来源于《煤炭科学技术》期刊2019年02期）
张建光,李湘萍,王传睿,吕爱民,孙致学[10]（2018）在《页岩气藏水力压裂中应力-流压耦合效应及人工裂缝扩展规律》一文中研究指出为探究页岩储层水力压裂作业过程中地层应力和流体压力之间的耦合作用及人工裂缝扩展规律,根据有效应力原理和格里菲斯-库伦破裂准则,建立颗粒流应力-流压耦合数值模型,开展基于离散元方法的孔隙超压和水力压裂数值模拟研究。结果表明:孔隙流体压力与水平应力场之间存在耦合作用,孔隙超压能够降低固相介质的有效水平差异应力,增加岩石的抗破坏能力,存在孔隙超压的岩石的刚度和剪切破坏峰值强度均有提高;水平应力场与水力压裂流体之间也存在耦合作用,初始水平主应力的大小及方向直接影响压裂流体的扩展方式,水力裂缝会以细小裂纹的形式向最大周向应力方向延伸,最小周向应力方向的裂缝延展被抑制;应力-流压耦合作用下,流体生成的裂缝能够改变岩石介质所受最小水平主应力的大小及分布,最小水平主应力在裂缝尖端处弱化,在与裂缝垂直的方向增强。(本文来源于《中国石油大学学报(自然科学版)》期刊2018年06期）
裂缝扩展规律论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
为研究常规压裂与多级压裂两种不同改造方式下的裂缝扩展规律及增产机理,制备力学参数接近真实地层的人造岩心,采用真叁轴加载方式模拟地层真实叁向地应力环境,自主设计并开展了常规射孔压裂与多级射孔压裂物理模拟实验。研究结果表明:多级射孔笼统压裂时纵向应力均质情况下,岩石在射孔位置同时起裂,产生的多条裂缝在垂直方向同时扩展,扩展的裂缝会在裂缝尖端周围产生局部应力,从而彼此干扰,出现复杂裂缝情况。多级射孔分段压裂当第一条裂缝存在时,缝内的压力会改变周围的应力场,进而改变局部最大和最小主应力的方向,进行第二次压裂时,新的裂缝会受到第一条裂缝的局部应力场影响,沿着新的应力方向扩展,并不会与第一条裂缝重合,从而引起空间裂缝的形态变化。相同条件下多级射孔压裂比集中射孔笼统压裂的裂缝面积大,相同施工规模条件下射孔分段数目越多裂缝越复杂,裂缝与储层接触面积越大。针对低渗透非均质厚储层而言,推荐采用多级射孔、分段注入方式进行压裂。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
裂缝扩展规律论文参考文献
[1].吴岳,王中原,陈姿君.靖边地区深部砂岩裂缝扩展规律研究[J].煤矿安全.2019
[2].赵振峰,唐梅荣,王成旺.非均质厚储层多级射孔压裂裂缝扩展规律[J].天然气与石油.2019
[3].侯振坤,程汉列,孙书伟,陈军,齐殿庆.不同岩性岩石中的水力压裂与裂缝扩展规律研究（英文）[J].AppliedGeophysics.2019
[4].刘京.基于扩展有限元的页岩水平井压裂裂缝扩展规律研究[D].西安石油大学.2019
[5].贡同.M区块压裂地质特征及裂缝扩展规律数值模拟研究[D].东北石油大学.2019
[6].郝萌.低渗煤层水力裂缝扩展演化特征及瓦斯渗流规律研究[D].西安科技大学.2019
[7].李小龙.基于扩展有限元的单径向井压裂裂缝扩展规律[J].科学技术与工程.2019
[8].陈强.油页岩原位转化垂直井水力压裂裂缝起裂与扩展规律研究[D].吉林大学.2019
[9].王磊,梁卫国.超临界CO_2压裂下煤岩体裂缝扩展规律试验研究[J].煤炭科学技术.2019
[10].张建光,李湘萍,王传睿,吕爱民,孙致学.页岩气藏水力压裂中应力-流压耦合效应及人工裂缝扩展规律[J].中国石油大学学报(自然科学版).2018
论文知识图
