本文關(guān)鍵詞：水壓作用下拉剪復(fù)合型裂紋啟裂特性研究

  更多相關(guān)文章： 水壓致裂 斷裂力學(xué) 應(yīng)力強(qiáng)度因子 臨界水壓 啟裂角度

【摘要】：水壓致裂的研究有兩個(gè)重要的內(nèi)容,臨界水壓的計(jì)算和開裂模式的判斷,而斷裂力學(xué)在解決這兩個(gè)問題上具有一定優(yōu)勢(shì)。本文以斷裂力學(xué)為基礎(chǔ),通過理論結(jié)合數(shù)值計(jì)算,對(duì)單裂紋及射孔尖端裂紋的啟裂特性進(jìn)行研究�；跀嗔蚜W(xué)最大周向拉應(yīng)力準(zhǔn)則,考慮水壓的影響,同時(shí)考慮Williams展開式中非奇異應(yīng)力項(xiàng)的影響,推導(dǎo)了臨界水壓和啟裂傾角的計(jì)算式,分析裂紋傾角、圍壓、T應(yīng)力、臨界裂紋區(qū)尺寸等因素對(duì)臨界水壓和臨界偏轉(zhuǎn)角的影響。運(yùn)用ANSYS軟件建立模型,得到不同傾角、圍壓系數(shù)、水壓等情況下的裂紋尖端應(yīng)力強(qiáng)度因子,并將計(jì)算結(jié)果與理論解進(jìn)行對(duì)比。運(yùn)用ANSYS軟件計(jì)算射控尖端裂紋應(yīng)力強(qiáng)度因子,并根據(jù)斷裂準(zhǔn)則推算臨界水壓和臨界偏轉(zhuǎn)角。分析了拉剪斷裂模式中,射孔傾角、射孔長度、井筒半徑及主應(yīng)力差對(duì)射孔尖端裂紋啟裂特性的影響。研究結(jié)果表明：隨著臨界裂紋區(qū)半徑、圍壓系數(shù)的增大,裂紋啟裂所需臨界水壓增大,臨界偏轉(zhuǎn)角減小。運(yùn)用ANSYS有限元軟件對(duì)含裂紋構(gòu)件進(jìn)行數(shù)值模擬計(jì)算是可以保證計(jì)算準(zhǔn)確度的,隨著裂紋傾角的增大,K,不斷減小,K11先增大后減小。對(duì)于射孔尖端拉剪復(fù)合型裂紋,隨著射孔長度和井筒半徑的增大,臨界水壓減小,裂紋啟裂角度增加。隨著主應(yīng)力差的增大,臨界水壓和裂紋啟裂角度都增大。
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TE357.1

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 倪小東;趙帥龍;王媛;魏鵬;;巖體水力劈裂的細(xì)觀PFC-CFD聯(lián)合分析[J];巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào);2015年S2期

2 王媛;顏青青;;巖體水力劈裂非穩(wěn)定滲流影響機(jī)制初探[J];巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào);2012年10期

3 楊艷;常曉林;周偉;周創(chuàng)兵;;裂隙巖體水力劈裂的顆粒離散元數(shù)值模擬[J];四川大學(xué)學(xué)報(bào)(工程科學(xué)版);2012年05期

4 李夕兵;賀顯群;陳紅江;;滲透水壓作用下類巖石材料張開型裂紋啟裂特性研究[J];巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào);2012年07期

5 沈振中;張鑫;孫粵琳;;巖體水力劈裂的應(yīng)力-滲流-損傷耦合模型研究[J];計(jì)算力學(xué)學(xué)報(bào);2009年04期

6 周紹青;郭少華;李顯方;;T應(yīng)力對(duì)巖石斷裂韌度及擴(kuò)展路徑的影響[J];中南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2009年03期

7 崔振東;劉大安;安光明;周苗;;巖石Ⅰ型斷裂韌度測試方法研究進(jìn)展[J];測試技術(shù)學(xué)報(bào);2009年03期

8 張廣清;陳勉;;定向射孔水力壓裂復(fù)雜裂縫形態(tài)[J];石油勘探與開發(fā);2009年01期

9 趙益忠;曲連忠;王幸尊;程遠(yuǎn)方;沈海超;;不同巖性地層水力壓裂裂縫擴(kuò)展規(guī)律的模擬實(shí)驗(yàn)[J];中國石油大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2007年03期

10 李宗利;王亞紅;任青文;;自然營造力作用下巖石單裂紋水力劈裂數(shù)值仿真模型[J];巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào);2007年04期

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 王維;油頁巖水力壓裂數(shù)值模擬及實(shí)驗(yàn)研究[D];吉林大學(xué);2014年

，

本文編號(hào)：1202618