基于最大周向拉应变断裂准则的岩石裂纹水力压裂研究

发布时间：2018-03-16 15:02

  本文选题：岩石力学　切入点：断裂力学　出处：《岩石力学与工程学报》2016年S1期 　论文类型：期刊论文

【摘要】：通过对裂纹尖端应力场Williams展开式中非奇异应力项(T应力)的考虑,建立基于最大拉应变准则的岩石裂纹水力压裂的开裂判据,推导临界水压和起裂倾角的计算式。以此为依据计算水压致裂中的临界水压和临界偏转角的变化规律,分析裂隙倾角、围压、临界裂纹区尺寸、T应力、泊松比等因素对其影响作用。研究结果表明:随着围压、临界裂纹区半径以及泊松比的增加,起裂临界水压增大,临界偏转角逐渐减小。T应力对水压驱动型裂纹的扩展影响较小,但对外荷载作用下的裂纹扩展特征却有显著的影响。通过与试验结果的对比,考虑T应力的计算结果更为合理。
[Abstract]:By considering the Williams expansion of non-singular stress term T stress at the crack tip, the cracking criterion of rock crack hydraulic fracturing based on the maximum tensile strain criterion is established. The formula for calculating critical water pressure and crack initiation angle is derived, based on which the variation law of critical water pressure and critical deflection angle in hydraulic fracturing is calculated, and the crack inclination angle, confining pressure, critical crack area size and T stress are analyzed. The results show that the critical water pressure increases with the increase of confining pressure, radius of critical crack zone and Poisson's ratio. The critical deflection angle gradually decreases. T stress has little effect on the propagation of hydro-driven crack, but the crack propagation characteristics under external load have a significant effect. Compared with the experimental results, it is more reasonable to consider the calculation results of T stress.
【作者单位】： 大连理工大学土木工程学院岩石破裂与失稳研究所;
【基金】：国家重点基础研究发展计划(973)项目(2014CB047100) 国家自然科学基金资助项目(51474046) 中央高校基本科研业务费专项资金资助(DUT14LK21)~~
【分类号】：TV223

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本文编号：1620427