页岩储层水平井水力裂缝起裂与扩展特征的数值模拟分析的任务书.docx

页岩储层水平井水力裂缝起裂与扩展特征的数值模拟分析的任务书
任务书
一、任务背景
随着能源需求的不断增加，页岩气作为一种新兴的清洁能源备受关注。然而，页岩气开发面临的问题也日益凸显。其一，页岩气储层非常的低渗，气体存在于毛细孔隙中，导致传统的开采方式难以满足开发需求。其二，页岩气储层具有复杂的地质构造，使得开采难度较大。针对这一问题，水力压裂技术被广泛应用于页岩气储层的开采中。
在水力压裂过程中，岩石会发生裂缝，进而导致开采效果的影响。因此，研究水力压裂过程中岩石裂缝的起裂与扩展特征对于页岩气储层的开采研究至关重要。
二、研究目的
本次研究旨在通过数值模拟分析页岩储层水平井水力裂缝的起裂与扩展特征，建立数值预测模型，探究影响水力裂缝起裂与扩展的因素，为页岩气储层的开采提供参考。
三、研究任务
1.确定模拟对象和模拟参数：选择实际的页岩气储层进行数值模拟，并确定模拟参数，如岩石密度、初始应力场等。
2.构建数值模型：利用有限元方法，构建水力裂缝模拟数值模型，模拟压裂液注入作用下岩石的裂缝起裂和扩展过程。
3.确定裂纹扩展趋势规律：通过模拟数据进行分析，探究水力压裂过程中岩石裂缝的起裂和扩展规律，包括裂纹扩展方向、长度、密度等。
4.分析影响因素：分析压裂液压力、注入时间、压裂液粘度、注入速度等因素对裂缝起裂和扩展的影响规律，建立影响因素的数学模型。
5.论证模拟结果的可靠性：与现场实验结果进行对比验证，论证数值模拟的可靠性。
四、研究成果
1.数值预测模型：建立页岩储层水平井水力裂缝起裂与扩展特征的数值预测模型。
2.研究报告：对模拟结果进行分析总结，撰写专业的研究报告。
3.学术论文：在此基础上撰写与发表相关学术论文，推广研究结果。
五、研究计划
1.第一周：阅读相关文献资料，深入了解页岩气储层开采现状和水力压裂技术。
2.第二周：搜集实验数据和岩石物理力学参数，确定模拟对象和模拟参数。
3.第三周：利用有限元方法搭建数值模型，并进行数值模拟计算。
4.第四周：通过模拟数据，分析和总结裂缝的起裂和扩展规律，确定影响因素。
5.第五周：与现场实验结果进行对比验证，论证数值模拟结果的可靠性。
6.第六周：撰写研究报告。
7.第七周：根据研究报告撰写学术论文，并提交至相关期刊或会议。
六、研究团队
研究人员：XXX等
指导教师：XXX
七、经费预算
本项目所需经费：XXX元。
经费用途主要包括：文献资料查阅、数值模拟软件购置、实验材料采购和场地租赁等。