田怡萍:页岩爆燃压裂下裂缝扩展模式数值模拟研究论文

田怡萍:页岩爆燃压裂下裂缝扩展模式数值模拟研究论文

本文主要研究内容

作者田怡萍(2019)在《页岩爆燃压裂下裂缝扩展模式数值模拟研究》一文中研究指出:作为无水压裂技术的爆燃压裂可在页岩储层周围形成多条径向裂缝,实现对页岩储层的缝网改造,有利于我国页岩气的高效开发。针对页岩气储层脆性矿物含量高、非均质性强和天然裂缝发育等特征,结合爆燃压裂技术特点,本研究基于室外实验和数值模拟探究页岩气爆燃压裂裂缝扩展规律。拟采用四川盆地地区页岩为研究对象,在充分借鉴和吸取前人研究成果的基础上,以霍普金森杆压缩试验为基础,得到页岩的相关力学参数并根据试验所得应力应变曲线拟合出合适的页岩力学模型参数,从而运用LS-DYNA模拟出页岩在不同火药量、多级起爆等条件下爆燃压裂裂缝的扩展模式,分析出影响页岩裂缝扩展模式的主要因素,从而为提高单井页岩气产量提供理论依据。主要内容和结论如下:(1)对页岩进行常温、60°C、90°C、120°C、150°C五组温度,0.2MPa、0.3MPa、0.4MPa三组气压下的霍普金森杆压缩实验,得到了页岩在相同应变率、不同温度下以及相同温度、不同应变率的应力应变曲线。并对页岩进行了CT扫描实验,可得页岩因其内部空隙、裂缝、节理等缺陷的存在,不同应变率下页岩的应力-应变曲线差异较大;在本次实验的温差范围内,随着温度的升高,试件的峰值应力、极限应变无明显变化,温度对页岩的应力-应变曲线没有较大影响。(2)在LS-DYNA软件中选取合适的页岩力学模型,根据页岩霍普金森压缩实验结果,验证模型参数以及选取模型的适用性以及合理性。(3)基于已验证的模型参数,采用LS-DYNA数值模拟,探讨不同火药量、多级脉冲等因素对页岩爆燃压裂下裂缝扩展的影响规律。火药量越高,裂缝的扩展生长越快,但只有选取合适的火药量,才能使裂缝扩展缝网更为合理切不至于由于峰值压力过大而破坏页岩储存;通过多级起爆的方式,可使页岩储层裂缝扩展模式尽可能满足开采需要;单点起爆相对于多点同时起爆能产生的裂缝更长且能产生更多的径向裂缝。本文研究结果可为页岩气藏水平井爆燃压裂工艺设计、参数控制及优化提供相关指导,具有重要的理论价值。

Abstract

zuo wei mo shui ya lie ji shu de bao ran ya lie ke zai xie yan chu ceng zhou wei xing cheng duo tiao jing xiang lie feng ,shi xian dui xie yan chu ceng de feng wang gai zao ,you li yu wo guo xie yan qi de gao xiao kai fa 。zhen dui xie yan qi chu ceng cui xing kuang wu han liang gao 、fei jun zhi xing jiang he tian ran lie feng fa yo deng te zheng ,jie ge bao ran ya lie ji shu te dian ,ben yan jiu ji yu shi wai shi yan he shu zhi mo ni tan jiu xie yan qi bao ran ya lie lie feng kuo zhan gui lv 。ni cai yong si chuan pen de de ou xie yan wei yan jiu dui xiang ,zai chong fen jie jian he xi qu qian ren yan jiu cheng guo de ji chu shang ,yi huo pu jin sen gan ya su shi yan wei ji chu ,de dao xie yan de xiang guan li xue can shu bing gen ju shi yan suo de ying li ying bian qu xian ni ge chu ge kuo de xie yan li xue mo xing can shu ,cong er yun yong LS-DYNAmo ni chu xie yan zai bu tong huo yao liang 、duo ji qi bao deng tiao jian xia bao ran ya lie lie feng de kuo zhan mo shi ,fen xi chu ying xiang xie yan lie feng kuo zhan mo shi de zhu yao yin su ,cong er wei di gao chan jing xie yan qi chan liang di gong li lun yi ju 。zhu yao nei rong he jie lun ru xia :(1)dui xie yan jin hang chang wen 、60°C、90°C、120°C、150°Cwu zu wen du ,0.2MPa、0.3MPa、0.4MPasan zu qi ya xia de huo pu jin sen gan ya su shi yan ,de dao le xie yan zai xiang tong ying bian lv 、bu tong wen du xia yi ji xiang tong wen du 、bu tong ying bian lv de ying li ying bian qu xian 。bing dui xie yan jin hang le CTsao miao shi yan ,ke de xie yan yin ji nei bu kong xi 、lie feng 、jie li deng que xian de cun zai ,bu tong ying bian lv xia xie yan de ying li -ying bian qu xian cha yi jiao da ;zai ben ci shi yan de wen cha fan wei nei ,sui zhao wen du de sheng gao ,shi jian de feng zhi ying li 、ji xian ying bian mo ming xian bian hua ,wen du dui xie yan de ying li -ying bian qu xian mei you jiao da ying xiang 。(2)zai LS-DYNAruan jian zhong shua qu ge kuo de xie yan li xue mo xing ,gen ju xie yan huo pu jin sen ya su shi yan jie guo ,yan zheng mo xing can shu yi ji shua qu mo xing de kuo yong xing yi ji ge li xing 。(3)ji yu yi yan zheng de mo xing can shu ,cai yong LS-DYNAshu zhi mo ni ,tan tao bu tong huo yao liang 、duo ji mai chong deng yin su dui xie yan bao ran ya lie xia lie feng kuo zhan de ying xiang gui lv 。huo yao liang yue gao ,lie feng de kuo zhan sheng chang yue kuai ,dan zhi you shua qu ge kuo de huo yao liang ,cai neng shi lie feng kuo zhan feng wang geng wei ge li qie bu zhi yu you yu feng zhi ya li guo da er po huai xie yan chu cun ;tong guo duo ji qi bao de fang shi ,ke shi xie yan chu ceng lie feng kuo zhan mo shi jin ke neng man zu kai cai xu yao ;chan dian qi bao xiang dui yu duo dian tong shi qi bao neng chan sheng de lie feng geng chang ju neng chan sheng geng duo de jing xiang lie feng 。ben wen yan jiu jie guo ke wei xie yan qi cang shui ping jing bao ran ya lie gong yi she ji 、can shu kong zhi ji you hua di gong xiang guan zhi dao ,ju you chong yao de li lun jia zhi 。

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  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自西南科技大学的田怡萍,发表于刊物西南科技大学2019-09-02论文,是一篇关于页岩论文,霍普金森杆论文,爆燃压裂论文,裂缝扩展论文,西南科技大学2019-09-02论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自西南科技大学2019-09-02论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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