摘要：頁巖等非常規(guī)儲(chǔ)層中富含由礦物填充的膠結(jié)型天然裂縫,水力裂縫與膠結(jié)型天然裂縫間的相互作用機(jī)制是控制復(fù)雜裂縫網(wǎng)絡(luò)形成的關(guān)鍵。基于流動(dòng)-變形耦合的內(nèi)聚力模型,采用斷裂能參數(shù)對(duì)天然裂縫膠結(jié)強(qiáng)度進(jìn)行簡化表征,建立了水力裂縫與膠結(jié)型天然裂縫間相互作用的數(shù)值模型。通過與單條水力裂縫極限情況漸進(jìn)解對(duì)比,驗(yàn)證了該方法的可行性。在此基礎(chǔ)上,研究了地應(yīng)力、逼近角、膠結(jié)強(qiáng)度比以及壓裂液黏度和注入速率等因素對(duì)水力/天然裂縫相互作用的影響。研究結(jié)果表明:水平地應(yīng)力差與最小水平地應(yīng)力共同控制著水力裂縫的穿越行為;地應(yīng)力差相同,最小水平地應(yīng)力不同,水力裂縫最終幾何形態(tài)及縫內(nèi)壓力分布可能不同;逼近角越小,水力裂縫越容易轉(zhuǎn)向沿天然裂縫擴(kuò)展;膠結(jié)強(qiáng)度比越大,水力裂縫越不容易轉(zhuǎn)向沿天然裂縫擴(kuò)展;忽略縫內(nèi)流體濾失,相同的注入速率和流體黏度的乘積會(huì)導(dǎo)致相似的裂縫幾何形狀及注入點(diǎn)壓力變化。裂縫尖端前緣區(qū)域形成低孔隙壓力區(qū)與內(nèi)聚力區(qū)大小有關(guān):內(nèi)聚力區(qū)越小,孔隙壓力越低。
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