基于ABAQUS的三维水力压裂裂缝扩展规律研究

水力压裂是目前油气田开发中增产增注的关键技术，为研究裂缝起裂和扩张过程中裂缝形态的变化，利用ABAQUS有限元软件，通过嵌入Cohesive单元模拟裂缝扩展位置，系统分析了水平井裂缝扩展影响因素对裂缝几何形态的影响。研究表明，(1)当压裂液黏度由0.01 Pa·s增加到0.11 Pa·s时，缝长减小，缝宽增大，黏度大易形成短宽缝，黏度小则易形成长窄缝；(2)当压裂液排量较低时，难以达到地层破裂条件，排量较大时，地层开始扩展起裂，也容易形成新裂缝，采用变排量压裂，压力平稳式增长，有助于形成复杂裂缝网格；(3)当水平应力差由1 MPa增加到5 MPa时，缝长增大，缝宽和缝高减小，水平应力差增大，岩石破裂所需克服的阻力变小，易于起裂，而在压裂液压入的过程中，压裂液主要流经于裂缝延伸长度上。