水力压裂多裂缝扩展的近场动力学模拟

作者：曹楷楠; 胡志明; 端祥刚; 常进

来源：科学技术与工程, 2022, 22(29): 12806-12812.

DOI：10.3969/j.issn.1671-1815.2022.29.013

• 近场动力学
• 水力压裂
• 多裂缝扩展

为研究页岩水力压裂中多裂缝扩展规律，采用一种结合近场动力学和有限差分法的方法对水力压裂问题建立流固耦合模型。使用近场动力学建立单相固体平面应力问题模型，采用达西定律描述裂隙内流体和基质内流体的流动，对流动区域以损伤程度进行划分，并通过损伤值标定对应的渗透率，采用有限差分法求解得到渗流场压力分布，依据有效应力原理得到流固耦合模型。设计了不同间距的两条裂缝，交错的两条裂缝与三条裂缝同时扩展的模拟实验。结果表明，由于缝间干扰，两条裂缝扩展时会发生反向偏转，并且随着裂缝间距减小，偏转越明显；对于两条交错裂缝，随着裂缝扩展，会互相吸引；对于三条裂缝扩展的情况，中间裂缝的扩展会受到限制。可见需要适当增大水力裂缝间距，减小缝间干扰的影响。

• 单位
  中国石油勘探开发研究院; 中国科学院大学; 中国科学院渗流流体力学研究所