水力裂缝平面应变假设的适用条件与解析修正

• 作者: 彭瑀 李勇明 田植升 赵金洲
• 来源期刊: 石油勘探与开发
• 学科: 工学
• 关键词: 水力压裂 平面应变 椭圆裂缝 解析模型 修正图版
• 年，卷（期）: 2017,（3）
• 所属期刊栏目: 石油工程
• 页码范围: 423-430
• 页数: 8页
• 分类号: TE357
• 字数: 5412字
• 语种: 中文
• DOI: 10.11698/PED.2017.03.12

摘要

鉴于平面应变假设在模拟水力裂缝周围应力、位移分布的模型中得到了广泛应用,通过对比椭圆裂缝解和平面应变解,探讨了平面应变假设的适用条件并给出了修正方法.在前人研究的基础上推导、补充并修正了扁平椭圆裂缝的应力、位移场表达式,与平面应变假设条件下的计算结果进行了比较,结果表明:若在缝高方向考虑平面应变假设,长高比大于10后,平面应变解与椭圆裂缝解之间的差异可以忽略,而在主要受缝面法向正应力控制的问题中,平面应变解的适用条件可以放宽到长高比大于5;当长高比满足适用条件时应用平面应变假设具有较高精度,长高比较小时需要对平面应变解进行修正.给出了不同长高比条件下裸眼水平井起裂附加应力和单条裂缝宽度的平面应变解修正图版,发现拟三维模型的缝宽更易于修正.