考虑层理效应的页岩压裂模拟全耦合黏结单元法

摘要：

页岩水力压裂技术是目前最常用的储层改造技术.页岩中存在具有方向性的不连续结构面,使其具有较为明显的层理效应,主要体现为页岩的横观各向同性.为了在水力压裂中反映层理效应,在考虑层理效应的黏结单元方法(cohesive fi-nite element method,CFEM)基础上,考虑力学场和渗流场的相互作用,推导界面单元全流固耦合方程.最后,通过水力压裂试验结果与模拟计算结果的对比,展现在不同地应力条件下页岩层理性对水力裂纹扩展的影响作用.在应用该方法时可以根据给定层理方向,模型自动将与层理平行(或近于平行)的黏结面转化为层面界面,而且在整个模拟过程中,不需要引入额外断裂准则,也不需要网格修正,为页岩水压致裂问题的数值模拟提供了新途径.

关键词：页岩、界面单元、横观各向同性、流固耦合、水力裂纹模拟

所属期刊栏目：20

分类号：TU452(土力学、地基基础工程)

资助基金："十三五"国家油气重大专项2016ZX05014-005-003

在线出版日期：2021-01-20（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：14640-14645