储集岩的损伤及塑性变形:(1)压裂损伤
通过系列研究,研发了一个摸拟储集岩有限变形的数值工具.为了消除理想化方法的主要限制因素(如弹性或运动学的限制,这些因素不能解释岩层变形的复杂性),提出了一个设想.所介绍的方法运用了岩石力学实验数据和有限元模型(Abaqus).为了生成逼真的模型,将现行数值流变学与经证实的主要岩层变形模式相结合:1)岩石力学实验观测;包括有限强度,非弹性应变硬化,强度随围压的变化,应变诱发的扩张,大范围损伤和局部损伤,宏观上未解体的局部拉张或剪切破裂;2)野外观测;包括大规模变形,分散式损伤,复杂的裂缝网络,以及多重破裂带.我们的分析从弹塑性损伤流变学入手,包括与压力有关的屈服准则,刚性降低,以及运用Abaqus材料库,通过持续损伤方法形成的裂隙.然后,运用两种实验构型(四点梁,以及狗骨式三轴)的贝雷(Berea)砂岩实验结果改善和校正该流变学特性.研究发现,数值模拟中所发生的损伤及裂隙模式与实验特征完全吻合;根据观测结果,定义了损伤裂隙以及具弹塑性损伤流变学岩层中由于损伤蔓延形成裂隙的机理.在第2部分,我们应用流变学研究了水力压裂裂缝的延伸.
2013-04-08(万方平台首次上网日期,不代表论文的发表时间)
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