岳迎春 ，郭建春

（1. 西南石油大学 油气藏地质及开发工程国家重点实验室，成都 610500；2. 中石化西南石油局井下作业公司，四川 德阳 618000）

1 引 言

大量的现场和室内试验研究表明[1－5]，油气井压裂后，人工裂缝的存在能改变近井地带地应力的大小和方向；在油气藏开采过程中，由于孔隙流体压力的变化，一方面要引起岩石骨架应力的变化，由此导致岩石物性参数的变化；另一方面，物性参数的变化又会影响孔隙流体的流动和压力的分布，从而形成流-固耦合的交互作用过程。这些因素改变了含水力裂缝地层的应力场分布，产生应力重定向现象[6－8]，使重复压裂可能产生不同于初次裂缝方向的新裂缝，达到改造储层、提高采收率的目的。

目前对重复压裂裂缝转向理论的研究中，普遍采用数学建模方式是将地应力场变化分为人工裂缝诱导应力场、地层压力诱导应力场和温度变化诱导应力场3部分[9－11]，但目前的重复压裂研究均未充分考虑流-固耦合作用对应力转向的影响，计算结果误差较大，且无法直观显示地应力变化的动态过程。本文旨在通过ABAQUS有限元软件平台，建立流-固耦合的重复压裂应力场分析有限元模型，以更准确地计算压裂井应力变化，直观地反映应力转向过程，更有效地指导生产实践。

2 岩体流固耦合离散模型

（1）平衡方程

根据虚功原理，岩土介质体的虚功与作用在该岩土体上作用力所产生的虚功相等，表示为[12]

式中：δε为虚应变；δu为虚位移；……