| 破碎岩石内水力裂缝扩展数值模拟研究 |
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| 引用本文： | 邱思杨,李沁,陈文玲,石明星,张建伟,雷雲.破碎岩石内水力裂缝扩展数值模拟研究[J].科学技术与工程,2023,23(24):10281-10297. |
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| 作者姓名： | 邱思杨 李沁 陈文玲 石明星 张建伟 雷雲 |
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| 作者单位： | 成都理工大学 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金(编号：U20A20265) |
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| 摘 要： | 爆炸-水力复合压裂是深层页岩油气开采的新型方法，即通过水力压裂的方法在爆炸后井筒周围形成的破碎岩石中使水力裂缝迅速在破碎岩石内竞争扩展，形成复杂缝网，对深层页岩油气的开采具有重大意义。在最大能量释放率理论基础上，首先推导了破碎岩石内裂缝扩展能量释放率计算式，然后结合内聚力单元和随机泰森多边形，建立了破碎岩石内水力扩展模型，分析了应力差、破碎单元数量、断裂韧性比、施工排量和井周初始裂缝数量对水力裂缝扩展的影响规律。研究结果表明：（1）应力差从1MPa增大至9Mpa时，裂缝总长度和平均裂缝延伸速率分别降低了37.79%和33.11%；（2）断裂韧性比的增大会极大地提高破裂压力从而减小应力差的干扰，且断裂韧性比从0.1增大至0.5时，总缝长提高了38.46%，同时也导致平均裂缝延伸速率降低了32.10%；（3）排量和井周初始裂缝条数均与裂缝总长度和平均裂缝延伸速率均呈正相关，但破碎单元数几乎不会改变裂缝延伸速率，并与裂缝总长度呈正相关。
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| 关 键 词： | 破碎岩石 水力裂缝 断裂韧性 裂缝复杂程度 破裂压力 |
| 收稿时间： | 2022/10/23 0:00:00 |
| 修稿时间： | 2023/5/24 0:00:00 |
Numerical simulation of hydraulic fracture propagation in broken rock |
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| Qiu Siyang,Li Qin,Chen Wenling,Shi Mingxing,Zhang Jianwei,Lei Yun.Numerical simulation of hydraulic fracture propagation in broken rock[J].Science Technology and Engineering,2023,23(24):10281-10297. |
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| Authors: | Qiu Siyang Li Qin Chen Wenling Shi Mingxing Zhang Jianwei Lei Yun |
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| Institution: | Chengdu University of Technology |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | Broken rock Hydraulic fracture Fracture toughness Fracture complexity Breakdown pressure |
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