基于损伤力学分析的水力压裂三维裂缝形态研究

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• 责任者：王素玲^c东北石油大学^d1975^e博士^f教授 ; 姜民政 ; 刘合^c中国石油勘探开发研究院
• 刊名：岩土力学
• 出版年：2011
• 卷期：32^b7总192
• 关键词：损伤力学 ; 水力压裂20^a裂隙 ; 数值模拟 ; 三维模型
• 页码：2205～2210
• 索书号：P478.06/357
• 图表：^c表1参13插图
• 分类号：1600
• 文摘期号：2012/01/a

摘要

水力压裂三维裂缝形态及延伸的预测是评价水力压裂效果的主要因素，采用了损伤力学与断裂力学相结合的方法，描述了裂缝表面岩体的力学行为，建立了裂缝面上的损伤判据与损伤演化方程。根据岩石力学与渗流力学，采用有限元方法建立了低渗透储层岩体的流固‐损伤耦合方程，并采用Newton‐Raphson与线性搜索相结合的方法进行求解，获得了低渗透油层水力压裂三维裂缝的动态扩展过程及最终形态，揭示其力学本质。通过算例验证了理论及计算方法的正确性。在此基础上，分析了影响裂缝扩展的主要因素，其结果可为水力压裂设计提供较为可靠和准确的预测手段，以提高油层水力压裂措施的成功率。