水力压裂裂缝三维扩展ABAQUS数值模拟研究_张汝生.pdf

节选段落一：
第 34 卷 第 6 期
2012 年 11 月
石 油 钻 采 工 艺
OIL DRILLING & PRODUCTION TECHNOLOGY
Vol. 34 No.6
Nov. 2012
文章编号：1000−7393 （2012） 06 − 0069 − 04
水力压裂裂缝三维扩展 ABAQUS 数值模拟研究
张汝生　王　强　张祖国　孙志宇　林　鑫
（中国石油化工股份有限公司石油勘探开发研究院，北京　100083）
引用格式：张汝生，王强，张祖国，等 . 水力压裂裂缝三维扩展 ABAQUS 数值模拟研究 ［J］.


节选段落二：
裂缝扩展几何形态是水力压裂设计中需要考
虑的一个重要因素，对裂缝延伸范围的正确预测可
以合理选择压裂施工参数，并对产能进行准确评估。
随着压裂优化设计技术的发展，压裂裂缝延伸数值
模拟模型也从二维发展到拟三维，直到目前的全三
维模型［1-5］。对这些模型的数学求解大多采取有限
差分格式，且计算过程中假设岩石为线弹性材料而
不是弹塑性孔隙材料，这样必然与实际情况有较大
偏差。


节选段落三：
3.1　流体切向流动
将压裂液视为牛顿流体，在任意时刻的排量为
q，则其在裂缝面上的切向流动根据牛顿流压力传导
公式可写为［9］
Q k p=− ∇t
（5）
71张汝生等：水力压裂裂缝三维扩展 ABAQUS 数值模拟研究
图 2　Colesive 裂缝单元内流体流动示意图
式中，Q 为压裂液排量，m3/s；kt 为流动系数；p 为流
动压力，MPa。
根据雷诺数方程，流动系数 kt 可表示为
k d
t =
3
12
（6）
式中，d 为裂缝张开宽度，m； 为压裂液黏度系数，
Pa·s。