基于零厚度黏聚力单元的水力压裂裂隙空间分布影响分析

• 作者: 刘泉声 吴志军 周原 甘亮
• 来源期刊: 煤炭学报
• 学科: 工学
• 关键词: ABAQUS 零厚度黏聚力单元 水力压裂 流固耦合 用户子程序
• 年，卷（期）: 2018,（z2）
• 页码范围: 393-402
• 页数: 10页
• 分类号: TE377
• 字数: 5484字
• 语种: 中文

摘要

作为页岩气开采关键技术,水力压裂在目标岩层产生大量裂隙,构成页岩气有效运输通道.因此,研究裂隙的空间分布和影响因素具有重要意义.采用连续-非连续方法,通过ins-coh程序在ABAQUS有限元模型全域内批量嵌入零厚度黏聚力单元,得到计算模型.考虑到水力压裂中的流固耦合,编写用户子程序确定孔隙压力初始场分布,并给出压裂阶段压裂液的流动准则和流固耦合方程.随着压裂液的注入,黏聚力单元发生破坏,连贯的张开区域形成页岩气运输通道.在验证该方法可行性基础上,结合西南某地区页岩气储层典型地质条件,进行三维水力压裂数值模拟.模拟结果显示:该方法能够合理模拟高水压下压裂液在岩体中流动,岩体裂隙面萌生、扩展、贯通的完整破坏过程.最后,通过设计多组模型进行对比分析,探究注液速度、初始裂隙间距和长度对裂隙空间分布的影响,为实际工程的方案设计提供指导意见.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	刘泉声	武汉大学土木建筑工程学院	67	972	18.0	29.0
3	吴志军	武汉大学土木建筑工程学院	6	3	1.0	1.0
7	甘亮	武汉大学土木建筑工程学院	1	1	1.0	1.0
13	周原	武汉大学土木建筑工程学院	1	1	1.0	1.0