矿物界面刚度对页岩水力压裂裂缝扩展规律的影响研究

摘要：

为了探究矿物界面作用对页岩水力压裂裂缝起裂和扩展的影响,建立了页岩微观结构模型,并将零厚度cohesive单元嵌入实体单元内,运用数值模拟方法研究矿物边界界面刚度对水力裂缝扩展的影响,得到矿物界面作用影响下页岩水力压裂裂缝扩展规律.结果表明,页岩水力压裂裂缝破坏形式以拉伸破坏为主,裂缝扩展路径包括两种方式:一是沿着矿物边界扩展,二是穿过矿物边界进入矿物内部扩展.随着矿物边界界面刚度的增大,裂缝起裂压力和孔隙压力逐渐增大,裂缝长度、数目和面积逐渐减小,裂缝宽度逐渐增大,容易形成短而宽的裂缝.页岩储层开展水力压裂作业应该优先选择矿物边界界面刚度较小的位置.研究成果有助于揭示矿物界面作用对页岩水力裂缝扩展的作用机理,为合理选择页岩气储层水力压裂作业层位提供理论依据.

关键词：页岩、水力压裂、裂缝扩展、零厚度cohesive单元、界面刚度、数值模拟

所属期刊栏目：13

分类号：TE377(油气田开发与开采)

资助基金：国家科技重大专项2017ZX05037-001

在线出版日期：2023-02-15（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：100-107