考虑储层流变性的水力压裂起裂时间计算模型 论文

针对水力压裂过程中流体与岩体相互作用的时间效应以及起裂阶段两者耦合机制的问题，根据含气软煤的蠕变试验结果，通过对储层物性的分析，利用经典流变组合广义Kelvin模型以及MATLAB最小二乘迭代法的拟合方法，建立了改进的六元件非线性黏弹塑性本构模型。详细的实验研究过程与数据分析可以参见《水力压裂起裂三阶段实验研究》。

其次，在该六元件非线性黏弹塑性蠕变模型的基础上，结合垂直井裂缝性储层的起裂压力模型，进一步建立了低渗软煤的起裂时间计算模型。相关的施工工艺优化过程可参考《焦坪矿区煤储层水力压裂施工工艺优化》。

结合焦作富水矿区试验井压裂资料与煤样测试资料，对模型进行了求解与验证。研究结果揭示了煤储层起裂时间与起裂压力之间的科学匹配关系，以及储层裂缝特性对起裂时间的控制作用，这对于维护软煤压裂缝及保护矿区地下水环境具有重要的理论参考价值。关于非线性黏弹塑性模型的深入研究，可以进一步查阅《岩石非线性黏弹塑性蠕变模型研究》。