水力压裂裂缝三维扩展 ABAQUS 数值模拟研究

摘要：

油井岩石的水压致裂过程是多孔介质下的流固耦合过程.建立了水力压裂流体渗流连续性方程与岩石变形应力平衡方程,引入了二次正应力裂纹起裂及临界能量释放率裂缝延伸准则,考虑流体在裂缝面横向、纵向流动,采用有限元计算软件ABAQUS 中的 Soil 模块模拟岩石水力压裂的三维复合裂缝起裂与扩展.通过其黏结单元设定裂缝延伸方向,编写用户子程序并嵌入 ABAQUS 主程序中,以确定初始地应力场、渗流场、随深度变化的孔隙度及随时间变化的滤失系数.从数值模拟结果可以得到水力压裂泵注不同时刻裂缝几何形态、缝内压力分布、岩石变形及其应力分布、孔隙压力分布、压裂液滤失量以及压裂液流体特性、排量、上下隔层应力差、滤失系数等参数对裂缝几何尺寸的影响.

关键词：水力压裂、裂缝扩展、流固耦合、ABAQUS有限元、数值模拟

分类号：TE319(油气田开发与开采)

在线出版日期：2013-01-17（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共4页

页码：69-72