基于扩展有限元法的水力压裂施工参数优化

目录

声明

第一章 前 言

1.1 研究目的及意义

1.2 国内外研究现状

1.2.1 基于ABAQUS 平台利用扩展有限元法在水力压裂方面的应用

1.2.2 斜井压裂技术的发展现状

1.3 本文研究内容

1.3.1 致密砂岩地层直井数值模拟

1.3.2 致密砂岩地层斜井数值模拟

第二章 数学模型建立及扩展有限元方法求解

2.1 问题描述及基本假设

2.1.1 问题描述

2.1.2 基本假设

2.2 扩展有限元基本理论

2.3 水力压裂裂缝扩展的数学模型及扩展有限元解法

2.3.1 数学模型的建立

2.3.2 线弹性牵引-分离本构模型建立及损伤规则选择

2.3.3 裂缝贯穿单元及尖端区域描述

2.3.4 裂缝扩展方程的离散化

2.3.5 方程的积分求解

2.4 裂缝扩展内部流体的数学描述

2.5 多孔介质岩石中应力平衡方程与渗流连续方程的耦合

2.5.1 应力平衡方程

2.5.2 连续性方程

2.5.3 边界条件

2.5.4 耦合方程的有限元求解

2.6 数学模型扩展有限元方法的求解步骤

第三章 致密砂岩直井压裂数值模拟研究

3.1 直井模型基本参数

3.2 假设条件

3.3 射孔参数对裂缝形态的影响规律

3.3.1 射孔方位角对裂缝形态的影响规律

3.3.2 射孔孔径对裂缝形态的影响规律

3.3.3 射孔孔长对裂缝形态的影响规律

3.4 储层物性对裂缝形态的影响规律

3.4.1 储层岩石杨氏模量对裂缝形态的影响规律

3.4.2 储层岩石泊松比对裂缝形态的影响规律

3.4.3 储层渗透率对裂缝形态的影响规律

3.5 地应力差对裂缝形态的影响规律

3.5.1 水平地应力差对裂缝形态的影响规律

3.5.2 储隔层应力差对裂缝形态的影响规律

3.6 施工参数对裂缝形态的影响规律

3.6.1 压裂液粘度对裂缝形态的影响规律

3.6.2 压裂液排量对裂缝形态的影响规律

3.7 本章小结

第四章 致密砂岩斜井压裂数值模拟研究

4.1 斜井模型建立

4.2 假设条件

4.3 斜井相位角对裂缝扩展的影响规律

4.4 射孔参数对裂缝扩展的影响规律

4.4.1 射孔孔径对裂缝扩展的影响规律

4.4.2 射孔孔长对裂缝扩展的影响规律

4.5 储层物性对裂缝扩展的影响规律

4.5.1 储层岩石杨氏模量对裂缝扩展的影响规律

4.5.2 储层岩石泊松比对裂缝扩展的影响规律

4.5.3 储层渗透率对裂缝扩展的影响规律

4.6 水平地应力差对裂缝扩展的影响规律

4.7 施工参数对裂缝扩展的影响规律

4.7.1 压裂液排量对裂缝扩展的影响规律

4.7.2 压裂液粘度对裂缝扩展的影响规律

4.8 各单因素对裂缝扩展因素的影响分析

4.9 本章小结

结 论

参考文献

攻读硕士学位期间取得的研究成果

致 谢