(1) 综合考虑了深部致密油气储层水力压裂过程的热、流、固等多物理场耦合效应，研究了分段射孔簇多裂缝的空间扰动与偏转行为。
(2) 建立了水平井分段多射孔簇典型间距、起裂顺序的数值模型、工况，获得了水力压裂缝网动态扩展扰动、空间缝网形态等结果。
(3) 分析了深部致密岩体裂缝内的压裂液与基质间的热交换行为，量化讨论了热扩散促进压裂裂缝空间扩展面积、体积。
王永亮1,2，刘娜娜1，王 昊1
1. 中国矿业大学（北京） 力学与建筑工程学院
2. 中国矿业大学（北京） 煤炭资源与安全开采国家重点实验室
深部致密油气储层水力压裂工程形成复杂缝网形态是影响油气采收率的关键因素，需要准确评估和优化压裂裂缝扩展行为。水平井多射孔簇分段压裂涉及储层和孔隙–裂隙内流体之间的热扩散、流体流动与岩体基质变形，热扩散效应和多物理场耦合作用是深部致密岩体压裂的典型特征；同时，压裂缝网扩展与裂缝间的扰动作用有关，压裂工艺中的射孔簇间距、起裂顺序等造成平行裂缝发生不同程度的非稳定扩展。理解多物理场耦合、裂缝间扰动等内外因素的影响机制，对有效评估压裂缝网具有重要意义。综合考虑深部储层的热–流–固耦合效应，研究水力压裂缝网三维扩展之间的应力阴影效应和多裂缝扰动偏转行为。研究建立水平井分段压裂的工程尺度三维数值模型，利用典型工况计算分析了压裂裂缝三维扩展的热扩散效应影响、不同射孔簇间距以及不同压裂方案（顺序、同步、交替压裂）下裂缝网络的扩展扰动行为。结果表明：深部致密油气储层压裂裂缝扩展引起的应力扰动区域在多裂缝中存在叠加、覆盖行为，形成应力阴影效应、造成裂缝空间偏转；水平井多射孔簇间距的减小，将增大应力阴影区，加剧裂缝间相互干扰；相比多射孔簇顺序压裂，同步压裂将增大应力阴影区，交替压裂可减小应力阴影区，交替压裂成为缓解压裂缝网三维扩展扰动、优化空间缝网形态的有效方案；深部致密油气储层岩体裂缝内的压裂液与岩体基质进行热交换，各压裂方案下的裂缝扩展面积、体积均有提升，表明热效应对裂缝扩展有促进作用，成为影响压裂裂缝扩展的重要因素。
副教授
博士生导师
王永亮，副教授，博士生导师，现任职于中国矿业大学（北京）力学与建筑工程学院、煤炭资源与安全开采国家重点实验室。主要从事高性能自适应有限元法、矿山岩体损伤断裂和结构振动稳定计算分析的研究工作。兼任华为云计算核心软件攻关工程专家委员会专家、中国岩石力学与工程学会软岩工程与深部灾害控制分会理事、北京能源与环境学会京津冀专家委员会专家，任国家自然科学基金项目、北京市自然科学基金项目等评审专家。担任多份国际期刊Petroleum and Petrochemical Engineering Journal编委、Energy and Fuel、Frontiers in Built Environment等客座主编。
高性能自适应有限元法、矿山岩体损伤断裂和结构振动稳定计算分析
作为负责人主持国家自然科学基金面上项目、北京市自然科学基金原始创新项目、中国石油科技创新基金项目、中国石油联合科技攻关项目、国家博士后基金特别资助项目、校级重点领域交叉创新项目、越崎青年学者项目等20余项，作为研究人员参与国家自然科学基金重大科研仪器研制项目、国家重点研发计划项目等12项，出版独著的英文专著教材5部，发表学术论文170余篇（其中SCI论文60余篇），获得软件著作权50余项、国家发明专利10余项。主持及参与研发软件、专利应用于我国涪陵页岩气区块钻井工程、渤海钻探油气井压裂工程，求解器软件编入计算力学英文教材、结构力学经典教材。研究成果先后获得2016年、2022年科技部中国精品科技期刊顶尖学术论文F5000奖、2018年英国Emerald出版社Literate Highly Commended Paper Award奖、2019年度中国煤炭工业协会科学技术奖、2021年度中国岩石力学与工程学会岩石力学教学成果奖、2022年国家博士后优秀专著、2023年北京高校优质教材。
王永亮，刘娜娜，王 昊. 水力压裂分段射孔簇多裂缝空间偏转模拟研究[J]. 煤炭科学技术，2023，51（9）：160−169.
WANG Yongliang，LIU Nana，WANG Hao. Simulation investigation on spatial deflection of multiples fractures of multistage perforation clusters in hydraulic fracturing[J]. Coal Science and Technology，2023，51（9）：160−169
END 责任编辑：宫在芹
设计排版：冯春晖
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