節(jié)理頁(yè)巖水力壓裂的數(shù)值仿真及試驗(yàn)研究.pdf

1、頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)的關(guān)鍵過(guò)程是頁(yè)巖層的水力壓裂，頁(yè)巖氣儲(chǔ)層富含有機(jī)質(zhì)，具有較低的孔隙度和極低的基質(zhì)滲透率。節(jié)理頁(yè)巖微觀結(jié)構(gòu)的差異在宏觀上表現(xiàn)為力學(xué)性質(zhì)的不均勻，對(duì)實(shí)際工程中節(jié)理頁(yè)巖的水力壓裂過(guò)程具有重要影響?；诖耍疚耐ㄟ^(guò)“RFPA-2D”以及“RFPA-3D”有限元軟件，開(kāi)展了節(jié)理頁(yè)巖及石膏模型的有限元數(shù)值仿真，選擇石膏試樣進(jìn)行了相似性的試驗(yàn)研究，探討了節(jié)理頁(yè)巖相關(guān)模型參數(shù)對(duì)其水力壓裂過(guò)程的影響。
　　本文在對(duì)現(xiàn)有巖石強(qiáng)度理論進(jìn)行綜述

2、的基礎(chǔ)上、以橫觀各向同性頁(yè)巖為分析模型，探討了節(jié)理頁(yè)巖的強(qiáng)度理論。利用“RFPA”二維、三維有限元分析軟件對(duì)節(jié)理頁(yè)巖的水力壓裂過(guò)程進(jìn)行數(shù)值仿真，分析研究不同的頁(yè)巖模型參數(shù)對(duì)節(jié)理頁(yè)巖水力壓裂破壞過(guò)程的影響；進(jìn)行了節(jié)理頁(yè)巖的單軸壓縮試驗(yàn)得出不同巖樣的彈性參數(shù)及力學(xué)性質(zhì)曲線；并通過(guò)相似材料模型法，對(duì)石膏模型進(jìn)行了水力壓裂過(guò)程的試驗(yàn)，研究發(fā)現(xiàn)試驗(yàn)結(jié)果與有限元數(shù)值仿真結(jié)果吻合較好。
　　本文的有限元數(shù)值仿真結(jié)果表明，破裂壓力隨著節(jié)理傾角的提