弹塑性中深地热储层暂堵转向压裂裂缝扩展数值模拟

王秋艳; 汪道兵; 郑臣; 孙东亮; 宇波

doi:10.19770/j.cnki.issn.1008-2565.2024.04.0007

北京石油化工学院学报 ›› 2024, Vol. 32 ›› Issue (4) : 38 -47. DOI: 10.19770/j.cnki.issn.1008-2565.2024.04.0007

弹塑性中深地热储层暂堵转向压裂裂缝扩展数值模拟

王秋艳, 汪道兵, 郑臣, 孙东亮, 宇波

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摘要

为探究弹塑性中深地层暂堵转向压裂裂缝扩展机理，采用摩尔-库伦塑性准则和粘聚力单元牵引-分离定律，建立了中深地层渗流-应力全耦合有限元模型，对暂堵转向压裂过程中的暂堵剂强度、暂堵带长度、地层塑性参数、注入排量等多个影响因素开展一系列数值模拟研究，探究各因素与突破暂堵带所需压力和裂缝宽度变化。数值模拟结果表明：随着暂堵带长度、暂堵强度的增加，压裂突破暂堵带所需压力也越大；适当增加注入排量有利于形成憋压，提高裂缝宽度；改变地层岩石的弹塑性参数内摩擦角和黏聚强度，结果发现黏聚强度越低内摩擦角越小，塑性变形程度越大，裂缝扩展压力越高，裂缝宽度越宽。