基于ABAQUS 裂縫相互作用規律研究

寇園園，孫 晨，魏奔馳

（1.西安石油大學石油工程學院，陜西西安 710065；2.陜西省油氣井及儲層滲流與巖石力學重點實驗室，陜西西安 710065）

頁巖氣作為一種典型的非常規油氣資源，因其探明儲量大，并且是一種清潔、高效能源，使其成為全球開發的熱點[1]。近幾年在裂縫擴展延伸方面，我國取得了歷史性的重大突破[2]。針對頁巖儲層的開發，目前所使用的主要手段為水力壓裂技術，儲層被壓裂后，儲層內預先存在的天然裂縫與水力裂縫相互作用之后，在天然裂縫儲層中不對稱的或以多股或多段的形式傳播[3]，進而導致頁巖儲層中裂縫的相交作用機制復雜，從而對采收率產生影響。

為了能有效地提高頁巖儲層的最終采收率，早在1947 年，在美國Kansas 西南部的Hugoton 油田[4]，人類進行了前所未有的第一次水力壓裂試驗，取得了歷史性的進步；室內實驗主要采用真三軸壓裂裝置系統來實現，如：侯振坤等[5]利用真三軸物理模擬實驗機，采取監測裂縫動態的方式來分析裂縫的擴展延伸規律，最終分析討論了復雜縫網形成機制，其結果對頁巖水平井的分段壓裂開采提供了重要依據。數值模擬：宋晨鵬等[6]利用裂縫相互作用模型，最終得出裂縫擴展的影響因素；薄江偉等[7]在使用有限離散元法（FDEM）對致密砂巖的壓裂效果進行研究，通過真三軸水力壓裂物理模擬實驗驗證，表明有限離散元數值模擬的實用性。Chen P 等[8]對基于擴展有限元方法（XFEM）在裂縫相交點處建立復雜水力壓裂模式傳播模型，研究結果表明，裂縫模式的復雜性受到四種因素的強烈控制。……