诱导应力下天然裂缝的稳定性及破坏特征

为了探讨水力裂缝激活天然裂缝的力学机制,基于线弹性断裂力学理论,建立了水力裂缝扩展过程中天然裂缝面诱导应力场解析模型,分析了水力裂缝逼近条件下天然裂缝的稳定性行为及破坏特征。研究表明:天然裂缝的稳定性受到水平应力差、水平应力差异系数、孔隙压力、压裂液黏度及排量、逼近距离、天然裂缝空间展布及粗糙度等因素影响;逼近过程中天然裂缝可能同时出现张性和剪切滑移破坏,但更易发生剪切破坏,且剪切破坏区明显大于张性破坏区,破坏区也主要出现在倾斜天然裂缝的正半轴上,负半轴几乎没被激活;天然裂缝的失稳中心随着走向角的减小逐渐向正半轴移动,随着逼近距离减小逐渐向负半轴移动,其他因素对失稳中心影响很小。研究成果对体积改造复杂缝网形成机制的研究具有重要的参考价值。

面向工程教育认证的油层物理学教学改革探索

油层物理学是一门多学科交叉的核心专业基础课程,在石油类专业本科教育体系中发挥着承上启下的桥梁作用。为顺应世界石油工业的发展趋势,新时期石油行业对专业人才培养提出了新的要求。工程教育认证背景下,油层物理学的教学改革面临巨大的机遇和挑战。本文梳理了本科油层物理学课程教学中发现的问题,基于工程教育认证理念,从教学内容、教学模式、考核方法等方面探索了教学改革的方向和措施,以期为同类专业基础课程的教学改革提供参考。

页岩气藏水平井多级水力压裂方法优选

水平井多级水力压裂是有效开发页岩气藏的必要技术手段。针对页岩气藏水平井多级水力压裂过程中不同压裂方法对裂缝扩展的影响问题,利用有限元模拟软件建立了在基于黏聚单元方法的扩展有限单元法架构下的二维流-固耦合模型,模拟分析了5种不同压裂施工方案对裂缝扩展的影响规律。结果表明:同步法压裂对储层改造的体积较小;两步法压裂和顺序法压裂会导致近井筒处裂缝过度闭合,不利于后续开采作业;反两步法压裂和交替顺序法压裂可以有效降低应力干扰的影响,增加储层改造体积。模拟结果表明了不同压裂方法对储层改造效果的影响,并认为反两步法压裂为最优化多级水力压裂方法。研究成果为页岩气藏水平井压裂提供了新的思路,对典型的现场应用具有指导意义。