本文選題：水力壓裂　切入點：裂縫起裂　出處：《中國安全科學(xué)學(xué)報》2017年10期

【摘要】：為深入研究煤系頁巖的水力壓裂過程及特征,以阜新孫家灣礦煤系頁巖為研究對象,首先采用三軸水力壓裂模擬裝置進行實驗室壓裂模擬試驗;然后利用短時傅里葉變換(STFT)對所得原始聲發(fā)射信號進行時頻轉(zhuǎn)換,得到時頻參數(shù)與裂縫起裂、擴展間關(guān)系規(guī)律。研究結(jié)果表明:幅值變化率可以作為判斷起裂階段與擴展階段的指標(biāo),起裂階段幅值變化率隨水平地應(yīng)力差增大而增大,擴展階段幅值變化率隨水平地應(yīng)力差增大而先增大后減小;水平地應(yīng)力差為0、0.2和0.4 MPa時,起裂階段幅值變化率分別是擴展階段的2.88、3.14和5.36倍;裂縫起裂與擴展階段主頻大小與水平地應(yīng)力差均成線性遞減關(guān)系;進入擴展階段,主頻增加至起裂階段的2、1.96和1.99倍。
[Abstract]:In order to deeply study the hydraulic fracturing process and characteristics of coal-measure shale, taking the coal-measure shale of Sunjiawan Mine in Fuxin as the object of study, a three-axis hydraulic fracturing simulator was first used for the laboratory fracturing simulation test. Then the time-frequency conversion of the original acoustic emission signal is carried out by using STFT, and the time-frequency parameters and the crack initiation are obtained. The results show that the amplitude change rate can be used as an index to judge the initiation and extension stages, and the amplitude change rate of the initial crack stage increases with the increase of horizontal ground stress difference. When the horizontal stress difference is 0 ~ 0. 2 and 0. 4 MPa, the amplitude change rate of initiation stage is 2.88 ~ 3.14 and 5.36 times of that of extension phase, respectively, when the horizontal stress difference increases firstly and then decreases with the increase of horizontal stress difference. The main frequency decreases linearly with the horizontal stress difference in the fracture initiation and propagation stages, and increases to 21.96 and 1.99 times of the initial crack initiation stage.
【作者單位】： 遼寧工程技術(shù)大學(xué)力學(xué)與工程學(xué)院;
【基金】：國家重點研發(fā)計劃(2016YFC0600901) 國家自然科學(xué)基金面上項目資助(51374119) 遼寧省高等學(xué)校優(yōu)秀人才支持計劃(LR2015028) 遼寧省自然科學(xué)基金資助(2014020156)
【分類號】：TD83

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本文編號：1661171