基于最大周向应变断裂准则定向射孔水力裂缝扩展研究

作者：董卓; 唐世斌^*

来源：岩土力学, 2019, 40(11): 4543-4553.

DOI：10.16285/j.rsm.2018.1740

• 断裂力学
• 最大周向应变准则
• 定向射孔
• 扩展路径
• 泊松比

利用最大周向应变断裂准则,基于裂纹扩展增量法模拟水力裂缝扩展过程。数值模拟结果表明,上述裂缝扩展方法能有效模拟水力裂缝扩展过程。在此基础上利用该方法分析了定向射孔水力裂缝初始起裂水压、扩展路径和裂缝"偏转角"受射孔长度与倾角、地应力差、泊松比和注水压力的影响。通过预测裂缝初始起裂水压和扩展路径,可以优化选择合适的射孔参数。减小地应力差有助于降低裂缝起裂水压,同时可以使裂缝在扩展过程中沟通更大的有效储层。泊松比在临界荷载条件下对裂缝起裂特性产生显著影响,但是在高水压条件下对裂缝扩展路径无明显影响。敏感性分析表明,射孔倾角是影响压裂效果的关键性因素。对上述多因素的影响分析可以为定向射孔水力压裂设计与施工提供重要的参考依据。

• 单位
  大连理工大学; 海岸和近海工程国家重点实验室; 岩石破裂与失稳研究所