水压致裂论文_刘一民,王成虎,王杰,张杰

导读:本文包含了水压致裂论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:水压,应力,顶板,流体力学,断层,西康,坚硬。

水压致裂论文文献综述

刘一民,王成虎,王杰,张杰^[1]（2019）在《基于均匀设计法的水压致裂模拟试验优化研究》一文中研究指出水压致裂技术作为一种绝对应力测量方法广泛地运用在原地应力测量领域,在其测量过程中影响岩石破裂值的流体力学影响因素主要是压裂液的注液速率、黏度和密度等,因此应开展流体力学影响因素的室内模拟试验,定量分析各因素对于原地应力测量准确度的影响。由于因素数量较多且该试验对于岩芯试块为破坏性试验,因此试验设计较为复杂且次数较多,全面试验或正交试验方案将严重影响试验实际操作和试验效果。本文在理论分析流体力学因素对于裂缝扩展和破裂压力影响基础上,提出一种基于混合水平均匀设计方法的水压致裂模拟试验优化方案,根据压裂液的注液速率、黏度和密度等影响因素及其参数值(水平数)构建均匀试验设计方案,利用DPS数据处理软件获取最优混合水平的均匀设计表,然后根据最优均匀设计表选择不同流体力学参数的典型点进行试验。最后将试验结果与部分全面试验结果进行对比分析,证明优化试验的岩石破裂值均处于全面试验测量区间内,印证了不同流体力学因素对于岩石破裂值的影响效应。本文中优化算法试验方案通过较少的试验次数简化了试验流程,试验次数仅为正交试验的四分之一,因此显着提高了水压致裂多影响因素模拟试验效率,对于后续建立不同流体力学影响因素的破裂压力修正公式与补偿模型提供了一种快速有效的试验方法,对原地应力进一步精确测算具有一定的积极意义。(本文来源于《工程科学与技术》期刊2019年06期）

陈群策,孙东生,崔建军,秦向辉,张重远^[2]（2019）在《雪峰山深孔水压致裂地应力测量及其意义》一文中研究指出利用最新研制的深孔水压致裂地应力测量设备在雪峰山2000 m科钻先导孔内开展了原地应力测量,在孔深170～2021 m范围内获得了16个测段的有效地应力测量数据,是国内首次利用水压致裂法获得的孔深超过2000 m深度的原地应力测量成果。测量结果表明,地应力随孔深增加而逐渐加大,对实测数据进行线性回归,得到最大和最小水平主应力随深度变化的关系分别为:S_H=0. 03328H+5. 25408,S_h=0. 0203H+4. 5662,在孔深2021 m深度,其实测值分别为66. 31 MPa和43. 33 MPa。基于实测数据,结合钻孔成像测试和井温测试结果,对测点应力状态进行了综合分析。在170～800 m深度范围,叁向主应力关系为S_H>S_h>S_v,有利于逆断层活动;孔深1000～2021 m表现为S_H>S_v>S_h,表明该区域深部应力结构属于走滑型。最大水平主应力方向为北西—北西西方向。基于实测地应力数据及莫尔-库伦破裂准则,对测区附近断层活动性进行了分析讨论,认为该区域断层处于稳定状态。(本文来源于《地质力学学报》期刊2019年05期）

台超,马涛,谭鑫,崔雷^[3]（2019）在《单孔水压致裂叁维地应力测量方法在西康高铁中的应用》一文中研究指出对于深埋长大隧道,地应力情况非常复杂,为了合理指导施工方法,需要在孔内进行叁维地应力测量。首先介绍了叁维地应力测量的原理,然后应用该方法在西康高铁进行测量,获得了较好的结果。实践证明,单孔水压致裂叁维地应力测量方法能够方便快捷地获得孔内叁维地应力数据,测量成本相对较低,测量结果真实可靠。(本文来源于《工程地球物理学报》期刊2019年05期）

柳建琦^[4]（2019）在《大高采工作面坚硬顶板水压致裂数值模拟标准研究》一文中研究指出为了解决矿山由于坚硬顶板难垮落造成的初次来压步距大、冲击强等问题,本文以某矿为研究背景,利用数值模拟软件进行模拟分析,得到了水力压力前后初次来压步距对比,并通过监测设备对水力压力前后顶板的下沉量作出分析,验证了水力压裂致裂技术在矿山处理坚硬顶板方面的可行性。(本文来源于《中国石油和化工标准与质量》期刊2019年16期）

张杰,侯正阳,王成虎,杨汝华,王璞^[5]（2019）在《水压致裂原地应力测量流体力学因素的理论分析》一文中研究指出水压致裂原地应力测量技术的在各行业都得到了广泛的应用,对于提高该方法测量精度的需求日益突出。本文通过梳理水压致裂技术的发展历程,总结出原地应力测量过程中受到流体力学因素的影响,包括流体速率、水力摩阻、粘度、密度和压缩性等五个方面。同时基于KGD和PKN模型,对水压致裂原地应力测量过程中的流体速率和粘度流体力学因素作了理论公式和赋值分析,发现裂缝长度和孔内压力随粘度增高而增大;裂缝长度随速率的增高而增大;因使用条件不同,不同的模型表现出的孔内压力与速率的关系存在差别。通过两种破裂力学模型对流体力学因素进行理论分析,为水压致裂原地应力测量的流体力学影响因素分析提供了借鉴意义。(本文来源于《地下空间与工程学报》期刊2019年S1期）

林旭东^[6]（2019）在《水压致裂地应力测试法在煤矿底板突水预测中的应用》一文中研究指出榆树坡煤矿5~#煤层属于带压开采,存在底板突水危险。为评价该煤层底板带压开采危险性,对榆树坡煤矿5~#煤层底板岩层进行水压致裂地应力测试,通过岩水应力关系理论计算突水临界指数。通过现场测试、结果计算及分析,榆树坡煤矿5~#煤层底板突水临界指数均低于1,底板隔水层性能良好。(本文来源于《中国煤炭》期刊2019年06期）

王知深^[7]（2019）在《岩石水压致裂的机理研究及非连续变形分析计算》一文中研究指出近年来,岩体在水力耦合作用下的变形破坏开裂等力学行为的研究已经成为了地下工程研究的一个重点。水压致裂—是利用加压流体在岩石基质中诱导裂缝萌生和扩展的过程,也在地下油气开采,工程防灾减灾的相关研究中扮演者越来越重要的角色。水力压裂过程的机理,裂隙岩体在水压作用下的扩展过程,以及水压力对岩体力学性质的影响也被越来越多的研究人员所关注。但是流体和岩体都属于一种复杂的综合体,目前大多数的研究中,为了简化计算,通常都把流体理想化成达西流进行计算,但是在实际情况下,岩体空间内部的非达西流是普遍存在的一个现象,因此非达西流在岩体内部何时发生,非达西流产生后对岩体性质的影响等问题也亟待解决。另外工程岩体是一种非连续体,含有大量的不连续面,力学性质很大程度上受制于这些不连续面的性质,因此石根华先生提出的非连续变形分析方法无疑是研究节理岩体稳定性的最理想选择。本文设计了可视化液压密封装置,并在此基础上研究了不同条件下含有预制裂隙的类岩石试件水力压裂和水压致裂的全过程,之后建立了不同岩石有限体积法计算模型,在OpenFOAM平台上计算了流体在砂岩和碳酸盐岩岩石内部空间内发生非达西流时的临界条件以及非达西流因子的大小,根据计算结果,在DDARF基础上推导了达西-非达西流裂隙岩体渗流场和应力场的控制方程,通过二次开发建立DDARF平台裂隙岩体渗流应力耦合分析模型,开展了流固耦合作用下水压致裂裂缝扩展数值模拟,将计算结果与室内试验结果进行了对比,并进行了应用介绍。本文的主要研究内容包括:1)为了能观察到在有水作用下,裂隙岩体的开裂过程,制作了具有类碳酸盐岩性质的类岩石试件,设计了可供观察的液体密封加压装置,并在此基础上进行了不同裂隙内水压力作用下,含贯穿裂隙类岩石试件注水情况下单轴压裂试验,并得出了该岩石试件的裂纹扩展、破坏规律以及应力应变曲线,以及水对岩石参数的影响。2)在不同围压下、不同加载速率,将含贯穿裂隙类岩石试件进行水压致裂试验,得到了类岩石试件水力压裂的裂纹扩展、破坏规律,以及不同外界条件对水压致裂时岩石参数的影响,并对岩石水压致裂的机理进行了分析。3)通过建立Beadpack模型,Bentheimer砂岩模型和Estaillades碳酸盐岩模型,并代入到OpenFOAM中进行计算,得到了叁种模型非达西流发生时的临界雷诺数,和非达西流系数。并根据对比和敏感性分析,确保了计算结果的正确性和精确性。4)针对DDARF现有的不足,利用HyperMesh强大的网格模型建立能力,建立了DDARF与HyperMesh的接口程序,针对DDARF无法生成多尺度网格的缺点,利用HyperMesh2DDARF接口程序生成了多尺度的块体划分,在保证了计算精度的情况下,提升了计算效率。5)在流固耦合计算原理的基础上,引入了在水力耦合计算中水力开度的计算方法,推导了在达西流情况下以及非达西流情况下的水头压力计算公式,并将其导入到DDARF的计算程序。6)根据前文提出的基于DDARF的裂隙岩体渗流时流体给裂隙的压应力公式写入到DDARF中,分别在不考虑非达西流影响和考虑达西流影响的条件下模拟了不同外界条件影响对含有预制单裂隙类碳酸盐岩试件的水力压裂以及水压致裂的影响。在考虑非达西流影响时的计算结果更接近室内试验的结果,说明所采用的计算方法是合理可行的,能很好的模拟水压作用下试件的破裂过程。7)通过DDARF裂隙岩体渗流应力耦合分析模型计算了在不同的水压加载速率的情况下,裂隙岩体试件的开裂情况,研究了在不同水压加载速率的情况下,试件的起裂强度和峰值强度随加载速率的变化规律。8)通过HyperMesh2DDARF程序建立了带不同几何形状预制注水裂隙的岩石多尺度网格模型,并在岩石周围施加了相应的地应力,进行了不同预制注水裂隙几何形态情况下地下岩体水压致裂的情况,并计算得到在非达西流动下,较短和较宽的裂缝几何形状比较长和较窄的裂缝能获得更好的生产率;相反,对于达西流,更长和更窄的断裂产生更高的生产率。(本文来源于《山东大学》期刊2019-05-26）

杨计先^[8]（2019）在《坚硬顶板综放工作面末采切顶护巷水压致裂控制技术》一文中研究指出坚硬顶板具有硬度大、整体性好、难垮落等特点,但同时也导致综放工作面末采期间诸多围岩控制与安全问题.本文以潞安集团漳村煤矿2505综放工作面为工程背景,利用工作面末采切顶护巷水压致裂控制技术,人为控制顶板垮落,改变保护煤柱覆岩结构,得到了最优保护煤柱宽度为70 m,最佳切水力切顶顶板合理破断位置为停采线前方5 m处.现场监测结果表明,切顶后20 d内采区准备巷道顶底板最大下沉量为446 mm,两帮最大移近量为350 mm,支架载荷平均降低了38.8%,达到了保护采区准备巷道、缩小保护煤柱、安全高效回采的目的,为同类型矿井提供借鉴和指导.(本文来源于《矿业工程研究》期刊2019年01期）

邹友^[9]（2019）在《小型水压致裂法在断层破碎地层隧道地应力测试中的研究应用》一文中研究指出断层破碎地层隧道的地应力测试具有重要意义,不仅可掌握隧道地应力情况,更能为隧道的设计施工提供重大指导。以大亮山隧道断层破碎地层为研究对象,采用小型水压致裂法对地应力进行测试。本文对小型水压致裂法地应力测试原理、测试流程及测试设备进行了阐述,并对地应力测试结果进行了分析,以期掌握隧址区地应力分布,进而为隧道的设计施工提供重要参考。(本文来源于《科技创新导报》期刊2019年14期）

李双,夏晓舟,裴磊^[10]（2019）在《考虑渗流应力耦合的XFEM水压致裂模拟》一文中研究指出推导了含裂隙饱和多孔介质的水压致裂全耦合问题的扩展有限元增量迭代求解格式。通过对含中心裂纹无限大平板的裂尖位移场解析解的分析,按Ⅰ型和Ⅱ型变形特征进行提取,构建了一种新型的内聚裂尖加强函数,使传统扩展有限元中受裂尖加强影响的节点由每个节点8个裂尖加强自由度缩减到2个(平面问题),大大减小了计算规模。以含中心斜裂纹的多孔介质平板为例,验证了内聚裂尖加强模式的正确性,并对两种裂尖加强模式的雅克比矩阵条件数进行了计算。结果表明:内聚裂尖加强模式下扩展有限元的计算精度与传统扩展有限元的计算精度同阶,且网格较密时,本文处理方法的计算精度高于传统模式的。最后将改进的内聚裂尖加强模式应用到混凝土重力坝的水压致裂模拟中,取得了良好的计算效果。(本文来源于《人民黄河》期刊2019年05期）

水压致裂论文开题报告

（1）论文研究背景及目的

此处内容要求：

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例：

利用最新研制的深孔水压致裂地应力测量设备在雪峰山2000 m科钻先导孔内开展了原地应力测量,在孔深170～2021 m范围内获得了16个测段的有效地应力测量数据,是国内首次利用水压致裂法获得的孔深超过2000 m深度的原地应力测量成果。测量结果表明,地应力随孔深增加而逐渐加大,对实测数据进行线性回归,得到最大和最小水平主应力随深度变化的关系分别为:S_H=0. 03328H+5. 25408,S_h=0. 0203H+4. 5662,在孔深2021 m深度,其实测值分别为66. 31 MPa和43. 33 MPa。基于实测数据,结合钻孔成像测试和井温测试结果,对测点应力状态进行了综合分析。在170～800 m深度范围,叁向主应力关系为S_H>S_h>S_v,有利于逆断层活动;孔深1000～2021 m表现为S_H>S_v>S_h,表明该区域深部应力结构属于走滑型。最大水平主应力方向为北西—北西西方向。基于实测地应力数据及莫尔-库伦破裂准则,对测区附近断层活动性进行了分析讨论,认为该区域断层处于稳定状态。

（2）本文研究方法

调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

水压致裂论文参考文献

[1].刘一民,王成虎,王杰,张杰.基于均匀设计法的水压致裂模拟试验优化研究[J].工程科学与技术.2019

[2].陈群策,孙东生,崔建军,秦向辉,张重远.雪峰山深孔水压致裂地应力测量及其意义[J].地质力学学报.2019

[3].台超,马涛,谭鑫,崔雷.单孔水压致裂叁维地应力测量方法在西康高铁中的应用[J].工程地球物理学报.2019

[4].柳建琦.大高采工作面坚硬顶板水压致裂数值模拟标准研究[J].中国石油和化工标准与质量.2019

[5].张杰,侯正阳,王成虎,杨汝华,王璞.水压致裂原地应力测量流体力学因素的理论分析[J].地下空间与工程学报.2019

[6].林旭东.水压致裂地应力测试法在煤矿底板突水预测中的应用[J].中国煤炭.2019

[7].王知深.岩石水压致裂的机理研究及非连续变形分析计算[D].山东大学.2019

[8].杨计先.坚硬顶板综放工作面末采切顶护巷水压致裂控制技术[J].矿业工程研究.2019

[9].邹友.小型水压致裂法在断层破碎地层隧道地应力测试中的研究应用[J].科技创新导报.2019

[10].李双,夏晓舟,裴磊.考虑渗流应力耦合的XFEM水压致裂模拟[J].人民黄河.2019

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