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压裂液对油页岩裂缝扩展影响的数值模拟

沈国军; 陈晨; 高帅; 张晗; 张颖; 钟秀平 吉林大学建设工程学院; 长春130026; 吉林大学建设工程学院油页岩地下原位转化与钻采技术国家地方联合工程实验室; 长春130026; 吉林大学建设工程学院国土资源部复杂条件钻采技术重点实验室; 长春130026; 山东省地矿工程勘察院; 济南250014
  • 油页岩
  • 压裂液黏度
  • 压裂液排量
  • 裂缝扩展
  • abaqus数值模拟

摘要:压裂液在油页岩水力压裂裂缝扩展过程中扮演着重要的角色,因此获得压裂液对油页岩水力压裂裂缝扩展的影响规律对油页岩水力压裂技术的发展有着巨大的推动作用。选取羟丙基胍胶稠化剂配制成了不同含量的压裂液基液,并测量了其黏度。然后,基于扩展有限元方法(extended finite element method,XFEM)裂缝扩展分析方法和压裂液对油页岩裂缝扩展的影响模型,采用ABAQUS数值模拟软件,对吉林省汪清地区的油页岩进行了不同黏度和不同排量压裂液条件下的裂缝扩展仿真模拟。分析模拟结果发现,水力压裂裂缝在油页岩中扩展时,压裂液排量是影响裂缝扩展的主要因素,而压裂液黏度对油页岩裂缝扩展的影响很小;随着压裂液排量的增加,裂缝的长度和宽度迅速增大,其扩展速率亦随排量增加而增大;到水力压裂后期,裂缝长度和宽度逐渐趋于常值,即压裂液对裂缝扩展的影响逐渐变小。

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