一种基于接触性理论的储层裂缝闭合新模型

运用弹塑性理论,提出了一种更加合理的基于微观结构的新型裂缝闭合模型。在新模型中,首先,运用经典的接触力学理论,将裂缝表面微凸体受挤压状态分为完全弹性变形、弹塑性变形和完全塑性变形3个阶段,并且假设弹塑性变形阶段光滑且连续地衔接其他2种变形。为了更好地描述衔接过程,采用了样板函数,连接完全弹性变形和完全塑性变形状态方程,进而得出微凸体受挤压而压缩整个过程的数学模型。随后,引入当前关于概率分布的理论,合理优化出因为表面的微凸体受压缩而导致裂缝闭合的状态模型。最后,使用新模型模拟出裂缝闭合量随各项参数的变化,并与已有的完全弹性模型、完全塑性模型进行对比。结果表明,新模型中裂缝闭合量随各参数的变化介于完全弹性模型和完全塑性模型之间,裂缝受到有效应力而闭合的状态也更加符合预期,可以合理地体现裂缝逐渐闭合的状态。