水力壓裂技術(shù)在開采石油天然氣領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。隨著常規(guī)石油天然氣資源的枯竭,頁巖油、頁巖氣等非常規(guī)油氣資源在能源領(lǐng)域的地位日益凸顯。由于頁巖氣油賦存的頁巖的滲透率很小,將水力壓裂技術(shù)應(yīng)用于頁巖氣油的開發(fā)具有一定的困難。因此,針對水力壓裂狀態(tài)下頁巖水力裂紋的擴(kuò)展進(jìn)行研究有著很重要的意義。本文主要采用計算機(jī)模擬的方法,以當(dāng)下的研究熱點——頁巖巖體作為對象。系統(tǒng)研究了含有單一天然裂隙、兩條天然裂隙以及同時含有一條天然裂隙和一條節(jié)理條件下的巖石內(nèi)水力裂紋的起裂和擴(kuò)展現(xiàn)象,并將模擬結(jié)果和文獻(xiàn)中的物理實驗結(jié)果進(jìn)行對比,在一定程度上驗證了數(shù)值模擬結(jié)果的可信性。結(jié)合起裂壓力,對天然裂隙和最大主應(yīng)力夾角不同條件下所呈現(xiàn)出來的數(shù)值模擬結(jié)果進(jìn)行了分析,并根據(jù)孔隙水壓力云圖和最小主應(yīng)力云圖,描述了水力裂紋的走向并分析了裂紋尖端破裂時的應(yīng)力狀態(tài)。通過對含有單裂隙、兩條正交裂隙、節(jié)理和裂隙正交三種條件下的頁巖巖體在水力壓裂下所呈現(xiàn)出來的現(xiàn)象進(jìn)行分析和總結(jié)發(fā)現(xiàn),這三種條件對水力裂紋的起裂和擴(kuò)展的影響都只是暫時的,最終裂縫的擴(kuò)展方向都將與最大水平主應(yīng)力的方向趨于一致。借助將數(shù)值模擬結(jié)果和物理實驗結(jié)果相對比的方法,巖石破裂... 

【文章來源】：遼寧科技大學(xué)遼寧省

【文章頁數(shù)】：79 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

Hugoton油氣田進(jìn)行首次水力壓裂作業(yè)Fig.1.2FirsthydraulicfracturingoperationinHugotongasfield

原理為憑借地面的高壓泵組，在井中注入流量遠(yuǎn)高出地層，如此在井底會形成高壓，當(dāng)井底壓力能夠同時滿足改造井及同層巖體的抗張強(qiáng)度時，將會在井底附近的地層產(chǎn)生裂縫劑的壓裂液體，水力裂紋將隨著壓裂液繼續(xù)向前擴(kuò)展且在已撐劑，當(dāng)壓裂液停止注入時，水力裂紋會閉合在支撐劑上，生成具備特定導(dǎo)流能力和長度及內(nèi)部含有支撐劑的填砂裂縫增產(chǎn)增注（圖 1.3）目的的工藝措施。

3圖 1.4 水力壓裂增產(chǎn)原理Fig.1.4 Stimulation principle of hydraulic fracturing年，Stanolind 石油公司第一次將水力壓裂技術(shù)應(yīng)用到工業(yè)生


本文編號：3129839