裂缝性储层水力裂缝动态扩展理论研究
| 摘要 | 第4-6页 |
| ABSTRACT | 第6-7页 |
| 第1章 绪论 | 第12-25页 |
| 1.1 研究目的及意义 | 第12-13页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第13-21页 |
| 1.2.1 天然裂缝与水力裂缝相互作用 | 第13-18页 |
| 1.2.2 裂缝扩展数值方法 | 第18-20页 |
| 1.2.3 扩展有限元法 | 第20-21页 |
| 1.3 研究内容及技术路线 | 第21-23页 |
| 1.3.1 研究内容 | 第21-22页 |
| 1.3.2 技术路线 | 第22-23页 |
| 1.4 主要研究成果 | 第23-24页 |
| 1.5 发展与创新 | 第24-25页 |
| 第2章 裂缝性储层水力裂缝模拟方法选择 | 第25-39页 |
| 2.1 水力压裂概述 | 第25-26页 |
| 2.2 常规水力裂缝模拟 | 第26-31页 |
| 2.2.1 水力裂缝模拟类型 | 第26-27页 |
| 2.2.2 常规水力裂缝模拟模型 | 第27-31页 |
| 2.3 天然裂缝特征 | 第31-35页 |
| 2.4 裂缝性储层水力裂缝扩展模拟 | 第35-37页 |
| 2.5 裂缝性储层水力裂缝模拟难点及方法选择 | 第37-39页 |
| 第3章 裂缝性储层水力裂缝模拟扩展有限元模型 | 第39-56页 |
| 3.1 扩展有限元法理论 | 第39-42页 |
| 3.1.1 水平集法 | 第39-40页 |
| 3.1.2 扩展有限元位移近似 | 第40-41页 |
| 3.1.3 扩展有限元法适应性分析 | 第41-42页 |
| 3.2 水力压裂扩展有限元控制方程 | 第42-45页 |
| 3.2.1 水力压裂虚功原理 | 第42-44页 |
| 3.2.2 控制方程 | 第44-45页 |
| 3.3 天然裂缝与水力裂缝相遇的位移模式 | 第45-46页 |
| 3.4 水力压裂扩展有限元等效节点力加载模型 | 第46-55页 |
| 3.4.1 常规单元等效节点力 | 第48-49页 |
| 3.4.2 贯穿单元等效节点力 | 第49-51页 |
| 3.4.3 裂尖单元等效节点力 | 第51-53页 |
| 3.4.4 相遇单元等效节点力 | 第53-55页 |
| 3.5 本章小结 | 第55-56页 |
| 第4章 裂缝性储层水力裂缝动态扩展准则 | 第56-71页 |
| 4.1 基岩中水力裂缝扩展准则 | 第56-62页 |
| 4.1.1 应力强度因子计算 | 第56-61页 |
| 4.1.2 水力裂缝扩展准则 | 第61-62页 |
| 4.2 水力裂缝与天然裂缝相互作用准则 | 第62-68页 |
| 4.2.1 最大能量释放率准则 | 第63-64页 |
| 4.2.2 相互作用准则 | 第64-66页 |
| 4.2.3 准则分析 | 第66-68页 |
| 4.3 水力裂缝开裂步长 | 第68页 |
| 4.4 裂缝性储层水力裂缝动态扩展计算流程 | 第68-70页 |
| 4.5 本章小结 | 第70-71页 |
| 第5章 裂缝内流体压力分布模型研究 | 第71-84页 |
| 5.1 遭遇天然裂缝前水力裂缝内流体压力分布 | 第71-74页 |
| 5.1.1 相关假设 | 第71-72页 |
| 5.1.2 水力裂缝内流体压力分布模型 | 第72-74页 |
| 5.2 遭遇天然裂缝后流体压力分布模型 | 第74-77页 |
| 5.2.1 相关假设 | 第74页 |
| 5.2.2 天然裂缝影响下的流体压力分布模型 | 第74-77页 |
| 5.3 流体压力分布模型求解 | 第77-79页 |
| 5.3.1 差分格式 | 第77-78页 |
| 5.3.2 求解步骤 | 第78-79页 |
| 5.4 结果分析 | 第79-83页 |
| 5.4.1 天然裂缝的影响 | 第79-81页 |
| 5.4.2 逼近角的影响 | 第81-82页 |
| 5.4.3 排量的影响 | 第82页 |
| 5.4.4 黏度的影响 | 第82-83页 |
| 5.4.5 地应力差的影响 | 第83页 |
| 5.5 本章小结 | 第83-84页 |
| 第6章 水力裂缝动态扩展实施 | 第84-110页 |
| 6.1 实施思路及输入信息 | 第84-86页 |
| 6.1.1 实施思路 | 第84-85页 |
| 6.1.2 输入信息 | 第85-86页 |
| 6.2 裂缝追踪及单元类型划分 | 第86-91页 |
| 6.2.1 裂尖单元判断 | 第86-87页 |
| 6.2.2 贯穿单元判断 | 第87-89页 |
| 6.2.3 相遇单元判断 | 第89-90页 |
| 6.2.4 编程要点 | 第90-91页 |
| 6.3 单元子划分及高斯积分策略 | 第91-97页 |
| 6.3.1 高斯积分 | 第92页 |
| 6.3.2 单元子划分 | 第92-95页 |
| 6.3.3 高斯积分策略 | 第95-96页 |
| 6.3.4 编程要点 | 第96-97页 |
| 6.4 不同单元类型扩充实施 | 第97-103页 |
| 6.4.1 常规单元标准形函数及其导数 | 第97-99页 |
| 6.4.2 Heaviside扩充 | 第99-101页 |
| 6.4.3 相遇扩充 | 第101页 |
| 6.4.4 尖端扩充 | 第101-103页 |
| 6.4.5 编程要点 | 第103页 |
| 6.5 裂缝性储层水力压裂扩展有限元平衡方程求解 | 第103-108页 |
| 6.5.1 单元刚度矩阵 | 第103-106页 |
| 6.5.2 整体平衡方程组装 | 第106-108页 |
| 6.5.3 平衡方程求解 | 第108页 |
| 6.6 裂缝延伸判断计算 | 第108-109页 |
| 6.7 本章小结 | 第109-110页 |
| 第7章 裂缝性储层水力裂缝动态扩展规律 | 第110-127页 |
| 7.1 模型建立 | 第110-112页 |
| 7.1.1 物理模型 | 第110-111页 |
| 7.1.2 网格划分及编号 | 第111-112页 |
| 7.1.3 输入基本参数 | 第112页 |
| 7.2 地层及施工条件对水力裂缝扩展的影响 | 第112-117页 |
| 7.2.1 射孔方位的影响 | 第112-113页 |
| 7.2.2 地应力的影响 | 第113-114页 |
| 7.2.3 施工条件的影响 | 第114-117页 |
| 7.3 水力裂缝与天然裂缝相互作用分析 | 第117-126页 |
| 7.3.1 水力裂缝对天然裂缝影响 | 第117-120页 |
| 7.3.2 天然裂缝逼近角 | 第120-124页 |
| 7.3.3 天然裂缝胶结强度 | 第124-126页 |
| 7.4 本章小结 | 第126-127页 |
| 第8章 结论与建议 | 第127-129页 |
| 8.1 结论 | 第127-128页 |
| 8.2 建议 | 第128-129页 |
| 致谢 | 第129-130页 |
| 参考文献 | 第130-136页 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及科研成果 | 第136页 |
