基于井筒-射孔模型的地层破裂压力及起裂角的理论研究

• 作者: 周昌林 张宪尚 朱哲明 范勇 赵彦琳
• 来源期刊: 中南大学学报（自然科学版）
• 学科: 工学
• 关键词: 水力压裂 射孔 应力强度因子 地层破裂压力 起裂角
• 年，卷（期）: 2019,（3）
• 所属期刊栏目: 地质工程?土木工程
• 页码范围: 669-678
• 页数: 10页
• 分类号: TU45
• 字数: 7352字
• 语种: 中文
• DOI: 10.11817/j.issn.1672-7207.2019.03.021

摘要

为了研究不同参数对水力压裂中地层破裂压力和水力裂缝起裂角的影响规律,利用井筒-射孔模型,将射孔简化为裂缝,采用保角映射的方法求得射孔端部的应力强度因子;根据最大拉应力准则求得射孔端部水力裂缝的起裂角和地层破裂压力的理论公式.为了验证该方法的有效性,将理论值与文献中的实验结果和工程实际值进行对比.研究结果表明:理论值与实验结果和工程实际值均吻合较好.水力裂缝的起裂角随主应力差、射孔长度和射孔角度的增大而增大;最优射孔方位角应在0°～15°范围内;最优射孔长度应为井筒直径的2～3倍.