致密砂岩储层压裂有限离散元分析

摘要

利用传统数值模拟方法评价致密砂岩储层压裂效果时,存在裂缝不能交叉的问题.有限离散元(FDEM)法结合了有限元和离散元的优点,能够将有限元建立的连续性材料模型转变为离散元的非连续性材料模型,可模拟储层岩石的变形、破裂和裂缝的萌生及扩展,可解决该问题.基于某致密油气藏的地质资料,运用有限离散元方法研究水平地应力差和压裂液黏度对水力压裂裂缝形态的影响.结果表明:水平地应力差为0～8 MPa时,随地应力差的增大,缝长呈现先增大后减小的趋势,平均缝宽会不断增大;压裂液黏度为40～120 mPa·s时,缝长会随黏度的增大先增大后减小,平均缝宽则会先减小后增大.通过真三轴水力压裂物理模拟实验对数值模型进行了验证,数值计算结果与实验结果吻合良好,证明了该模型的适用性.该研究成果可为致密油气藏开发提供技术指导.