含X型裂隙类岩石材料水力裂缝扩展研究
张波1
郭帅2
杨学英3
李垚1
许新骥4
杨磊4
张柏楠1
1.山东大学土建与水利学院,山东济南,2500612.济宁市建设工程质量技术中心,山东济宁,2720003.山东城市建设职业学院,山东济南,2500144.山东大学岩土与结构工程研究中心,山东济南,250061
摘要：页岩气等非常规油气资源逐渐成为资源开采的热门领域.提高非常规油气藏的渗透率是目前面临的突出问题,水力压裂技术是当前提高非常规油气藏渗透率主要技术手段之一.为探究天然岩体中的X型裂隙对水力裂缝扩展规律的影响,采用真三轴水压加载系统,对含预置X型裂隙的类岩石试件进行了水力压裂实验,研究了多种X型裂隙形态在不同围压下对水力裂缝扩展的影响,并使用数值计算软件Abaqus中的扩展有限元(XFEM)方法对部分实验工况进行了数值模拟.研究结果表明:X型裂隙裂尖位置对水力裂缝的扩展有诱导作用,水平应力差系数越低,天然裂隙裂尖对水力裂缝扩展方向的诱导作用越强;随着水平应力差系数的增大,裂尖位置对水力裂缝扩展的诱导作用减弱,水力裂缝逐步向水平最大主应力方向扩展.主、次裂隙裂尖距离较近时,两裂尖所处位置的应变能密度较大,主、次裂隙裂尖对水力裂缝扩展诱导具有集中强化效应,水力裂缝更易向裂尖位置扩展;主、次裂隙裂尖处于近似关于水平最大主应力方向对称的位置,主、次裂隙裂尖的应变能密度比较接近,主、次裂隙裂尖对水力裂缝扩展诱导作用具有平衡弱化效应,裂尖对水力裂缝的诱导作用减弱,水力裂缝更易向水平最大主应力方向扩展.
关键词：水压致裂X型裂隙裂尖位置水力裂缝扩展
分类号：TD315(矿山压力与支护)
资助基金：国家自然科学基金(51879151)国家自然科学基金(51509146)国家自然科学基金(51739007)
论文发表日期：2019-01-01
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：8( 2066-2073 )
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