复合射孔条件下裂纹扩展机理研究

来源 :中国石油大学(北京) | 被引量 : 0次 | 上传用户:yangyofoo
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复合射孔技术是将射孔完井与压裂有机结合在一起,通过一次施工完成两项任务的新技术,因该技术施工方便,且有事半功倍的效率,所以近年来在油田获得到了快速发展。   本作者在调研大量文献的基础上,回顾了中外科研人员在破岩机理上的研究进展,尤其是爆破破岩机理的研究成果。通过调研发现,他们大多是用静态、准静态力学观点来分析问题的,而高能气体对岩石的作用属于高速加载问题,用静态、准静态力学方法,计算得到的结果与真实情况可能相距太远。本作者在吸取他们优秀思想和方法的同时,用断裂动力学方法,依照裂纹动态扩展判据,来判断裂纹能否起裂和何时止裂。   本人将范天佑所建的狭长体中半无限快速传播裂纹模型,推广到了非对称领域,并成功应用于对复合射孔条件下的裂纹尖端的动态应力强度因子进行求解。最后通过算例分析,采用控制变量法,逐一研究了各个参数对动态因子强度因子的影响规律,最后得出了这样的结论:首先射孔段垂深、裂纹内p-t压力曲线、射孔孔眼直径以及长度是影响裂纹最终传播长度的主要因素;其次,岩石弹性模量、泊松比对裂纹最终传播长度的影响程度很小,并没有其他研究者所说的那么深,反而不如岩石中预存裂纹的长度重要,岩石中预存裂纹的长度和密度,对复合射孔最终能否形成较大范围的网状高渗透区域,甚至生成较长较宽的裂缝,起着重要作用。
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