壓裂液對油頁巖裂縫擴展影響的數值模擬

摘要：壓裂液在油頁巖水力壓裂裂縫擴展過程中扮演著重要的角色,因此獲得壓裂液對油頁巖水力壓裂裂縫擴展的影響規律對油頁巖水力壓裂技術的發展有著巨大的推動作用。選取羥丙基胍膠稠化劑配制成了不同含量的壓裂液基液,并測量了其黏度。然后,基于擴展有限元方法(extended finite element method,XFEM)裂縫擴展分析方法和壓裂液對油頁巖裂縫擴展的影響模型,采用ABAQUS數值模擬軟件,對吉林省汪清地區的油頁巖進行了不同黏度和不同排量壓裂液條件下的裂縫擴展仿真模擬。分析模擬結果發現,水力壓裂裂縫在油頁巖中擴展時,壓裂液排量是影響裂縫擴展的主要因素,而壓裂液黏度對油頁巖裂縫擴展的影響很小;隨著壓裂液排量的增加,裂縫的長度和寬度迅速增大,其擴展速率亦隨排量增加而增大;到水力壓裂后期,裂縫長度和寬度逐漸趨于常值,即壓裂液對裂縫擴展的影響逐漸變小。