支撑剂弹塑性嵌入过程分析方法、装置、设备及存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种支撑剂弹塑性嵌入过程分析方法、装置、设备及存储介质，涉及石油天然气开发技术领域。本发明专利技术实施例中，将支撑剂与页岩接触区域划分为弹性接触区、塑性强化区、强化极限区，并假设支撑剂与页岩在弹性接触区内的应力分布仍满足Hertz理论，在塑性强化区的应力分布于Hertz应力分布具有相同形式，但参数有所差异，并基于页岩强化参数，以全量理论为基础构建了单粒支撑剂弹塑性嵌入模型。本发明专利技术实施例提出的模型更符合支撑剂嵌入的力学机理，且该模型所有参数均可由页岩的力学试验获得，各个参数具有明确的物理意义，计算结果也具有较高的精度，具有较好的可行性和准确性。性。性。

【技术实现步骤摘要】
支撑剂弹塑性嵌入过程分析方法、装置、设备及存储介质


[0001]本专利技术实施例涉及石油天然气开发
，尤其涉及一种支撑剂弹塑性嵌入过程分析方法、装置、设备及存储介质。

技术介绍

[0002]在人工构建深层页岩气渗流通道时，必然面临着闭合压力高、页岩延塑性特性显著、支撑剂粒径小等一系列深部特征。由此，将会导致支撑剂与页岩壁面相互作用时，由中浅层的弹性嵌入行为逐渐向深部的弹塑性乃至全塑性嵌入行为转化；若将中浅层弹性嵌入深度模型直接应用于深部页岩气开发工程中，必然会低估支撑剂嵌入深度，过高估计裂缝导流能力；这对储层开发设计时支撑剂选型，以及后期生产营运管理均会带来不利影响。因此，针对深层原位环境下页岩塑性特征，探究支撑剂与页岩相互作用机理及其对裂缝渗流能力的影响规律，可为我国深层页岩气开发提供重要的理论支撑和技术保障。
[0003]由支撑剂充填形成的支撑型裂缝是油气资源渗流的主要通道，在闭合压力作用下，支撑剂颗粒嵌入页岩壁面导致裂缝宽度降低及支撑带孔隙结构演化是引起支撑型裂缝导流能力降低的主要因素之一。在以往的研究中，一般利用Hertz本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.支撑剂弹塑性嵌入过程分析方法，其特征在于，所述方法包括：采用下述考虑页岩强化极限的弹塑性模型，分析页岩的支撑剂弹塑性嵌入过程：当嵌入深度小于临界嵌入深度时(δ≤δ
y
)，当嵌入深度大于临界嵌入深度，但小于页岩极限强度深度时(δ
y
≤δ≤δ
pp
)，当嵌入深度大于页岩极限强度深度时(δ
pp
≤δ)，其中，F表示接触力；R表示支撑剂颗粒的半径；δ表示嵌入深度，δ
y
表示临界嵌入深度；δ
pp
表示页岩极限强度深度，a表示页岩和支撑剂颗粒接触圆的半径，E
*
为综合弹性模量，v为泊松比；p
py
为材料的强度极限，p
mc
为岩石刚刚发生屈服时支撑剂颗粒与页岩接触中心点的接触压力，Y为D
‑
P屈服准则的材料常数。2.根据权利要求1所述的支撑剂弹塑性嵌入过程分析方法，其特征在于，所述页岩和支撑剂颗粒接触圆的半径a的计算公式为：3.根据权利要求1所述的支撑剂弹塑性嵌入过程分析方法，其特征在于，所述嵌入深度δ的计算公式为：δ的计算公式为：其中，E1为支撑剂的弹性模量，E为岩石的弹性模量，ν1为支撑剂的泊松比；ν为岩石的泊松比。4.根据权利要求1所述的支撑剂弹塑性嵌入过程分析方法，其特征在于，所述方法还包括：收集支撑剂嵌入页岩过程的基本参数，所述基本参数至少包括支撑剂半径R、支撑剂的弹性模量E1、岩石的弹性模量E、支撑剂的泊松比ν1、岩石的泊松比ν。5.支撑剂弹塑性嵌入过程分析装置，其特征在于，所述装置包括：分析模块，用于采用下述考虑页岩强化极限的弹塑性模型，分析页岩的支撑剂弹塑性
嵌入过程：当嵌入深度小于临界嵌入深度时(δ≤δ
y
)，当嵌入深...

【专利技术属性】
技术研发人员：何柏，谢凌志，任利，张瑶，
申请(专利权)人：四川大学，
类型：发明
国别省市：