储／隔层岩石及层间界面性质对压裂缝高的影响

• 作者: 刘伟 李扬 蔚宝华 邓金根 陈建国
• 来源期刊: 石油钻探技术
• 学科: 工学
• 关键词: 岩石 界面 水力压裂 裂缝高度 有限元法
• 年，卷（期）: 2014,（6）
• 所属期刊栏目: 油气开采
• 页码范围: 80-86
• 页数: 7页
• 分类号: TE357.1+1
• 字数: 4799字
• 语种: 中文
• DOI: 10.11911/syztjs.201406016

摘要

为评价储层和隔层岩石及层间界面性质对压裂缝高的影响，基于 ABAQUS有限元计算平台，采用Cohesive单元研究了岩石弹性模量、地应力和抗拉强度等因素对压裂缝高的影响，并对各因素的影响程度进行了比较。通过数值模拟得出，弹性模量大的隔层在裂缝穿过界面时对其并无明显限制作用，反而会有利于隔层中缝高的增大；最小水平主应力大和抗拉强度高的隔层对缝高的扩展有显著限制作用；当储隔层界面的抗剪强度高出某一临界值时，压裂缝高急剧增大，小于该临界值时界面会发生滑移，裂缝被完全限制在储层内；在特定地层条件下，裂缝在储层中为垂直缝，扩展至界面处后开始沿界面扩展，形成T形缝。研究表明：弹性模量大的隔层对于控制压裂缝高不利；最小水平应力大和抗拉强度高的隔层有利于控制缝高，并且地应力的影响程度约为抗拉强度的1.6倍；界面抗剪强度越小，储／隔层界面就越容易发生滑移，越有利于控制压裂缝高。