基于最小应变能密度因子断裂准则的岩石裂纹水力压裂研究

发布时间：2021-02-16 22:53

　　建立了考虑裂纹尖端非奇异项T应力的最小应变能密度因子断裂准则,研究了不同裂纹类型条件下T应力和泊松比对起裂角的影响,结果表明裂纹起裂角不仅与奇异项应力强度因子有关,而且还需要考虑非奇异项T应力和泊松比的影响作用.同时计算了含井筒对称双裂纹水力压裂模型的起裂角和临界水压,表明依据本文断裂准则计算得到理论解与实验结果吻合良好.在此基础上,利用该准则从理论上分析了临界裂纹区尺寸、T应力、比奥系数、侧压系数、泊松比等因素对水力压裂裂纹起裂特性的影响.参数分析表明:临界裂纹区尺寸、T应力和侧压系数对临界水压和临界起裂角有显著影响.临界水压随着泊松比增大而减小,而临界起裂角呈现相反变化趋势.比奥系数对临界起裂角没有影响,但是在高水压条件下对起裂角具有显著影响. 

【文章来源】：工程科学学报. 2019,41(04)北大核心

【文章页数】：11 页

【文章目录】：
1 理论模型
2 断裂准则验证
    2.1 泊松比和T应力与起裂角的关系
    2.2 水力压裂实验验证
3 水力压裂临界水压和临界起裂角
    3.1 T应力对临界水压和临界起裂角的影响
    3.2 临界水压和临界起裂角影响因素分析
    3.3 泊松比对临界水压和临界起裂角影响因素分析
    3.4 高水压条件下的起裂特性分析
4 结论


【参考文献】：
期刊论文
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[3]渗透水压作用下类岩石材料张开型裂纹启裂特性研究[J]. 李夕兵,贺显群,陈红江.  岩石力学与工程学报. 2012(07)
[4]定向射孔对水力裂缝起裂与延伸的影响[J]. 姜浒,陈勉,张广清,金衍,赵振峰,朱桂芳.  岩石力学与工程学报. 2009(07)
[5]水力压裂扩展特性的数值模拟研究[J]. 连志龙,张劲,王秀喜,吴恒安,薛炳.  岩土力学. 2009(01)
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本文编号：3037047