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油层压裂模拟的损伤力学方法及数值应用实例  
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【英文篇名】 Numerical method and application example of stimulation damage mechanics for fracture of reservoir formation
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【作者】 沈新普; 金生吉;
【英文作者】 SHEN Xin-pu; JIN Sheng-ji; School of Architecture and Civil Engineering; Shenyang University of Technology;
【作者单位】 沈阳工业大学建筑工程学院;
【文献出处】 沈阳工业大学学报 , Journal of Shenyang University of Technology, 编辑部邮箱 2014年 03期  
期刊荣誉：中文核心期刊要目总览  ASPT来源刊  CJFD收录刊
【中文关键词】 塑性; 损伤; 裂纹; 水力压裂; 致密砂岩; 有限元; 水平井; 非常规石油资源; 有效裂纹;
【英文关键词】 plasticity; damage; crack; hydraulic fracture; tight sand; finite element; horizontal well; unconventional petroleum resource; effective crack;
【摘要】 为了充分发挥油层改造的效力,采用塑性损伤有限单元法,模拟水力压裂产生裂纹的扩展和分布情况,并以此为依据,对某油田长度为400 m的致密砂岩储层中一条水平井多段压裂的段间距设计进行优化选择,并使用标量损伤从数学上表达注水压裂在油层中产生微裂纹的体积密度.数值计算中采用固液耦合的三维有限元格式来模拟渗流与变形的耦合力学行为.为了对压裂区进行准确模拟,计算中采用了子模型技术.计算结果中给出了给定注水速率时相应的三维损伤演化,同时给出了损伤场、孔隙压力场和主应力场的分布.根据数值计算结果,推荐的段间距为80 m,这样400 m的水平井段应该采用6段压裂.
【英文摘要】 In order to sufficiently exert the efficacy of reservoir formation improvement,the propagation and distribution of cracks generated under hydraulic fracture were simulated with the plastic damage finite element method. In addition,the interva design for the multistage fracture of horizontal well in the tight sand reservoir of certain oil field with length of 400 m was optimized and selected. The volume density of micro cracks in the reservoir formation caused by injection fracture was mathematically express...
【基金】 国家自然科学基金面上项目(11272216)
【更新日期】 2014-08-08
【分类号】 TE357
【正文快照】 作为油层改造的主要手段之一,水力压裂自20世纪50年代以来就得到了很多研究[1-2],尤其是近年来,非常规石油资源开发的大规模兴起,使得油层水力压裂的应用研究越来越多[3-6].水力压裂的力学机理就是通过往地层中注入基本上是水的压裂液,扩大原有的天然裂隙,同时制造新的裂纹,从?

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