基于扩展有限元法的碳酸盐岩地热储层岩体裂缝扩展行为

作     者：王伟 付豪 邢林啸 柴波 刘波 施星宇 Wang Wei;Fu Hao;Xing Linxiao;Chai Bo;Liu Bo;Shi Xingyu

作者机构：中国地质大学环境学院湖北武汉430078 中国地质科学院水文地质环境地质研究所河北石家庄050061 

出 版 物：《地球科学》 (Earth Science)

年 卷 期：2021年第46卷第10期

页      面：3509-3519页

核心收录：

学科分类：0820[工学-石油与天然气工程] 081803[工学-地质工程] 08[工学] 0818[工学-地质资源与地质工程] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 0903[农学-农业资源与环境] 

基　　金：国家自然科学基金项目(Nos.41702304 41877253) 

主　　题：地热储层 水力压裂 扩展有限元 裂缝扩展 数值模拟 

摘      要：水力压裂作为一种主要的地热能开采手段,其压裂效果除与岩体基本物理力学性质有关外,还与裂隙分布、地应力状态、压裂工程参数等密切相关.为了探究以上因素对水力压裂过程中裂缝扩展行为的影响,以冀中坳陷碳酸盐岩储层岩体为研究对象,基于扩展有限元法,建立裂缝扩展流固耦合模型,分析了水平应力差、射孔方位角、注入液排量和压裂液黏度等参数对裂缝扩展行为的影响.结果表明:单裂缝扩展时,射孔方位角越小、注入量越大、越有利于裂缝扩展;双裂缝扩展时,水平应力差增大,裂缝偏转程度变小;水力裂缝与天然裂缝相交时,较小水平应力差有利于天然裂缝开启.