页岩气储层水力压裂扩展有限元模拟方法及应用

作者：张瑛堃; 陈尚斌; 李学元; 王慧军

来源：天然气地球科学, 2020, 1-10.

• 页岩储层
• 水力压裂
• 物理实验
• 数值模拟
• 扩展有限元 Shale reservoir
• Hydraulic fracturing
• Physical experiment
• Numerical simulation
• Extended finite element

页岩气储层低孔低渗，需用水力压裂等方法进行储层改造方可获得经济产能。储层改造中裂缝的形态和分布对体积改造效果至关重要。为了研究压裂裂缝的模拟方法，系统调研和对比了储层水力压裂模拟常用方法，开展了扩展有限元模拟，研究表明：(1)水力压裂物理模拟实验能够直观观测裂缝的形态及展布特征，但因试样尺寸等问题难以代表实际储层压裂情形；(2)常用的数值模拟方法有边界元法、非常规裂缝模型、离散化缝网模型和扩展有限元法等，这些方法各有优缺点，需做有针对性的改进才能更好地模拟真实页岩储层压裂情况；(3)应用扩展有限元法模拟水力压裂和分段顺序压裂过程中裂缝的延伸情况，得到射孔方向与最大水平主应力之间夹角和诱导应力对...

• 单位
  煤层气资源与成藏过程教育部重点实验室; 中国矿业大学; 中国矿业大学（北京）