基于裂缝尖端应力强度因子的裂缝穿层行为分析

基于裂缝尖端应力强度因子的裂缝穿层行为分析

论文摘要

基于裂缝尖端应力强度因子理论,采用理论分析结合数值模拟的方法,分析了裂缝尖端应力强度因子在裂缝穿层过程中的变化规律,研究了界面两侧岩石力学性质差异对地层界面处裂缝穿层扩展行为的影响。研究表明:当裂缝由硬岩层进入软岩层时,界面强度系数大于1,I型应力强度因子随着裂缝尖端与界面距离的减小迅速增大,裂缝可沿原路径穿层扩展;当裂缝由软岩层进入硬岩层时,界面强度系数小于1,I型应力强度因子随着裂缝尖端与界面距离的减小逐渐减小,裂缝的穿层扩展趋势受到限制,裂缝可能停止扩展或拐折穿层扩展。

论文目录

  • 引言
  • 1 界面处裂缝尖端应力强度因子分析
  •   1.1 层状地层模型与基本假设
  •   1.2 裂缝尖端应力强度因子
  • 2 数值模拟
  •   2.1 数值模型
  •   2.2 应力强度因子的计算
  •   2.3 砂岩-泥岩界面裂缝扩展行为分析
  •     2.3.1 岩石力学性质
  •     2.3.2 裂缝穿层扩展行为分析
  •     2.3.3 应力强度因子变化
  •   2.4 煤层顶板-煤岩界面裂缝扩展行为分析
  •     2.4.1 岩石力学性质
  •     2.4.2 裂缝穿层扩展行为分析
  •     2.4.3 应力强度因子变化
  • 3 实例应用
  • 4 结论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 李浩哲,姜在炳,范耀

    关键词: 穿层压裂,应力强度因子,裂缝穿层行为,界面强度系数

    来源: 西安石油大学学报(自然科学版) 2019年01期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅰ辑

    专业: 石油天然气工业

    单位: 中煤科工集团西安研究院资源勘探开发与瓦斯防治技术研发中心,煤炭科学研究总院

    基金: “十三五”国家科技重大专项“煤矿区煤层气抽采利用关键技术与装备”(2016ZX05045002),中煤科工集团西安研究院有限公司科技创新基金项目(2017XAYMS18,2018XAYMS06)

    分类号: TE357.1

    页码: 76-82+126

    总页数: 8

    文件大小: 3451K

    下载量: 189

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