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时间:2020-03-26
《煤岩裂缝宽度可视化模拟及影响因素分析.pdf》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第24卷第11期中国矿业Vol_24,NO.112015年11月CHINAMININGMAGAZINENOV.2O15煤岩裂缝宽度可视化模拟及影响因素分析王芳,王炜华,张长江。(1.油气光学探测技术北京市重点实验室,北京102249;2.全国石油和化工行业油气太赫兹波谱与光电检测重点实验室,北京100732;3.华北油田公司未动用储量合作开发项目部,内蒙古二连浩特012600)摘要:为了观察和研究煤岩水力压裂过程中裂缝的形态,采用真三轴压裂模拟系统,对煤岩岩样进行了室内物理模拟实验,实验后对采集的数据用MATLAB软
2、件进行模拟,得到了裂缝的三维图像。观察三维图像发现:裂缝的宽度近似符合PKN模型。针对裂缝不闭合的情况,通过建立新的数值模型,修正了原有的宽度方程。然后采用样条插值法对相关数据进行拟合,结果发现:拟合值与利用新方程得到的理论值十分接近。最后分析了影响水力压裂裂缝宽度的影响因素(渗透率、天然裂隙宽度、吸附变形及温度),同时对水力裂缝相关的宽度方程进行了相应的推导,得到了裂缝宽度与每个影响因素的关系式。关系式表明:裂缝宽度分别随着渗透率、天然裂隙宽度、吸附变形的增大而减小,会表现出闭合的趋势。关键词:煤岩;水力压裂;裂缝
3、宽度;影响因素中图分类号:TE357文献标识码:A文章编号:1004—4051(2015)ll一0158—04ThevisualsimulationofhydrauliccrackwidthincoalrockandtheanalysisofinfluencingfactorsWANGFang.WANGWei—hua.ZHANGChang—jiang。(1_BeijingKeyLaboratoryofOpticalDetectionTechnologyforOilandGas,ChinaUniversityofPet
4、roleum(Beijing),Beijing102249,China;2.KeyLaboratoryofOilandGasTerahertzSpectroscopyandPhotoelectricDetection,ChinaPetroleumandChemicalIndustryFederation(CPCIF),Beijing100732,China;3.Undevelopedreservestocooperateinthedevelopmentofprojectdepartment,Erenhot012600
5、,China)Abstract:Toobserveandstudythegeometryofhydraulicfracturesdirectlyincoalrock,ahydraulicfracturingsimulationexperimentwasdoneusingthelarge—scaletriaxialfracturingtestsysteminaIaboratory.AndtheMATLABsoftwarewasusedtOsimulatethegeometryoffracturestOobtainthe
6、imagesofcracks.TheimagesofcracksindicatethatthewidthofcracksissuitableforthePKNmode1.Whenthecracksareopen,anewmodelwasbuilttOgetanewequationofthewidth.ThenaSplineInterpolationmethodwasemployedtOgetafittedvalue.ThecomparisonshowthatthefittedvalueisclosetOthetheo
7、reticalvaluethatwegetfromthenewequation.Finally,therelationshipsbetweenthewidthofcracksandthefactors(permeability,thewidthofnaturalfissure,adsorptiondeformation,temperature)wereanalyzedanddeducted,whichindicatesthewidthofhydrauliccrackswilldecreasewiththeincrea
8、singvalueofpermeability,thewidthofnaturalfissureandadsorptiondeformationrespectively.Keywords:coalrock;hydraulicfracturing;crackwidth;influencingfactor近几年,水力压裂在煤层气井的压裂施工中应用的
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