【摘 要】
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水力压裂已成为是高油藏可采储量的一种重要方法.通过压裂有效地改善了地层的渗流条件,降低了流体渗流阻力,实现了低渗油藏的有效开采.三维水力压裂的数值模拟研究,是压裂设
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水力压裂已成为是高油藏可采储量的一种重要方法.通过压裂有效地改善了地层的渗流条件,降低了流体渗流阻力,实现了低渗油藏的有效开采.三维水力压裂的数值模拟研究,是压裂设计的一个重要环节.该研究具有非常重要的意义和广阔的应用前景.该文主要从预测裂缝的几何形态出发,对岩石的三维变形和二维流场的耦合求解进行了详细的分析,建立了数学模型,编制了相应的计算程序,提出了一些新观点、新方法.该文的主要研究内容包括:1.在水力压裂中引入损伤断裂力学的基本原理,对损伤条件下的水压裂缝的延伸机理进行了详细的理论分析;2.建立了均匀介质和层次介质条件下裂缝的形态模型,并进行了数值模拟;3.根据不同的流场假设,建立了缝内流场的理论模型,探讨了缝内压力场的分布规律;4.提出了利用保角变换和贴体坐标变换处理水力裂缝动态边界问题的新方法,根据链导法则完成了物理域控制方程向计算域平面的转换,实现了二维流场的数值模拟;5.详细分析了岩性参数、流体参数、滤失系数对裂缝形态的影响,并对数值模拟结果进行了验证.同时,该文还全面综述了目前国内外水力压裂及其裂缝几何形态的研究现状,提出了今后中国水力压裂研究的一些看法.
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