储集岩的损伤及塑性变形:(2)水力裂缝的延伸

• 作者: Seth Busetti 康新荣
• 来源期刊: 石油科技动态
• 年，卷（期）: 2013,（3）
• 页码范围: 15-32
• 页数: 18页
• 语种: 中文

摘要

第二部分的目的是了解复杂水力压裂裂缝(HF)的发育,这些裂缝在现场和实验中常见,但许多模型又不能解释.我们运用第一部分研发的有限元模型和数值流变学模拟了损伤破裂,以及具弹塑性损伤流变学的岩层由于损伤蔓延而破裂的过程.运用该流变学和动态解析技术,研究了裂缝中远场应力和压力分布对裂缝几何形态复杂性的影响.该模型用于垂直延伸至远离井眼影响的覆盖层的水力压裂裂缝段.覆盖层厚2.3m (7.5 ft),具弹-塑性损伤流变学,含有一条高0.3m (1ft)的原始垂直裂缝.垂直构造载荷为50 MPa (7252 psi),水平构造载荷为10～45 MPa (1450～6527 psi),施加10 MPa/s (1450 psi/s)的内破裂压力,直至地层断裂.所模拟的裂缝对应力状态敏感,形成的裂缝样式从单条直裂缝到树形裂缝网络应有尽有.降低应力差使破裂所需的注水压力增加,并加剧了裂隙面的损伤,使裂缝的复杂性增加.连续不均匀衰减期之后引发的不稳定破裂形成多支裂缝和多段裂隙.研究揭示出在一系列原始储集岩条件下形成复杂水力压裂裂缝的机理,这些裂缝很可能促进了远场裂缝几何形态的复杂性,增强了裂缝网络的连通性.