预制横缝条件下水力裂缝的起裂和扩展 | |
王磊2; 杨春和1,2; 侯振坤1; 郭印同2; 魏元龙1; 蒋廷学3 | |
刊名 | 岩土力学 |
2016 | |
期号 | S1页码:88-94 |
关键词 | 水平井 水力压裂 天然裂缝 横向裂缝 裂缝起裂 裂缝扩展 起裂净压力 |
ISSN号 | 1000-7598 |
英文摘要 | 针对高角度天然裂缝发育地层中的水平井水力压裂问题,开展了水力裂缝自天然裂缝处起裂扩展的理论和试验研究。尝试将天然裂缝简化为与井筒轴线垂直的横向裂缝,基于线弹性断裂力学理论和最大拉应力准则,给出了水力裂缝起裂压力和扩展过程中应力强度因子的计算方法。利用预制横缝模拟高角度天然裂缝,开展了室内水力压裂试验,对水力裂缝的扩展形态和起裂压力进行了研究。理论计算表明,(1)水力裂缝自预制横缝端部起裂后,扩展距离超过1倍的预制横缝端部半径时可将预制横缝和水力裂缝合并起来,整体视作一条横向裂缝来计算应力强度因子;(2)水力裂缝尖端距井壁处的距离大于4倍的井筒半径时,应力强度因子的计算可忽略井筒的影响,近似采用硬币形裂缝的计算公式。试验研究发现,(1)水力裂缝在预制横缝端部起裂并扩展,形成与井筒轴线垂直的横向裂缝,裂缝的扩展呈现出Ⅰ型断裂的特点,形态近似呈圆形,未发现与井筒轴线平行的纵向裂缝的起裂和扩展;(2)排量对破裂净压力和起裂净压力有重要影响,大排量会导致较高的破裂净压力和起裂净压力,在大、小两种排量下起裂净压力的离散性均较小,计算得到的KⅠ临界断裂值的离散性也较小。研究结果可为改善裂缝发育储层的近井裂缝形态提供指导,也可为煤矿开采中预制横向切槽的水力压裂设计提供参考。 |
语种 | 中文 |
内容类型 | 期刊论文 |
源URL | [http://119.78.100.198/handle/2S6PX9GI/12315] |
专题 | 岩土力学所知识全产出_期刊论文 国家重点实验室知识产出_期刊论文 |
作者单位 | 1.重庆大学煤矿灾害动力学与控制国家重点实验室 2.中国科学院武汉岩土力学研究所岩土力学与工程国家重点实验室 3.中国石油化工股份有限公司石油工程技术研究院 |
推荐引用方式 GB/T 7714 | 王磊,杨春和,侯振坤,等. 预制横缝条件下水力裂缝的起裂和扩展[J]. 岩土力学,2016(S1):88-94. |
APA | 王磊,杨春和,侯振坤,郭印同,魏元龙,&蒋廷学.(2016).预制横缝条件下水力裂缝的起裂和扩展.岩土力学(S1),88-94. |
MLA | 王磊,et al."预制横缝条件下水力裂缝的起裂和扩展".岩土力学 .S1(2016):88-94. |
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