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题名页岩水力压裂裂缝起裂和扩展断裂力学模型
被引量：10
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作者
侯振坤
程汉列
海金龙
张道平
高如超
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机构
广州市建筑科学研究院有限公司
中海艾普油气测试(天津)有限公司
中国石油长庆油田分公司第三采油厂
中交第二航务工程局有限公司
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出处
《长江科学院院报》
CSCD
北大核心
2020年第5期99-107,共9页
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基金
国家自然科学基金项目(51908225,51678171)
中国博士后科学基金项目(2019M662918,2019M652899,2019M662917)
广东省基础与应用基础研究基金区域联合基金-青年基金项目(2019A1515110836)。
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文摘
结合大尺寸真三轴水平井水力压裂物理模拟试验,对龙马溪组页岩的起裂、扩展以及扩展过程中水力裂缝与天然裂缝的相互作用进行了详细的力学分析,并基于断裂力学和流体力学理论知识,建立了水力裂缝起裂和扩展力学模型,推导了相应的断裂力学判据。结果表明:①起裂方式可以分为3类,即页岩本体张性起裂、沿天然裂缝(层理面)的剪切起裂、沿天然裂缝(层理面)的张拉起裂;②水力裂缝扩展过程中,随着裂缝长度的增加,泵压逐渐减小,最终趋于一个略大于最小水平主应力的稳定值;③水力裂缝与天然裂缝的相互作用类型可根据天然裂缝是否开启分为以下5类,即剪切天然裂缝后穿过、直接穿过天然裂缝、从天然裂缝一端穿过、同时从天然裂缝两端穿过、从某一弱面穿过。研究结果可为页岩气藏水平井压裂开采提供有力技术支持。
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关键词
龙马溪组页岩
水力压裂
裂缝起裂与扩展
物理模拟
泵压曲线
相互作用
天然裂缝
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Keywords
Longmaxi Formation shale
hydraulic fracture
crack initiation and propagation
physical modelling
pump pressure-time curve
interaction
natural fracture
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分类号
TU458
[建筑科学—岩土工程]
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