水力压裂引起地层变形和倾斜场数值模拟研究

摘要

水力压裂测斜仪可以通过地面和井下两种方法监测压裂过程中地层裂缝形态,从地面测量的数据可以反演出裂缝方向和倾角等信息,从井下测量的数据可反演出裂缝的长度、高度、中心深度等几何参数.本文通过均匀弹性半空间模型和分层模型,建立了压裂过程中地层变形的分析方法;利用水力压裂过程中实际监测到数据,用数值模拟方法,研究了地面与井下变形场和倾斜场;针对压裂过程中'转向缝'和'交叉缝'等复杂裂缝情况,引入了由'倾斜量—时间'转变为'倾斜量—裂缝长度'的计算方法,模拟分析了复杂缝变形规律.研究表明,数值模拟结果可以直观的了解压裂过程中地层在地面和井下变形规律,为压裂裂缝分析提供了有效手段.