水力壓裂是目前油氣開發(fā)中應(yīng)用最為普遍且效果最為明顯的儲(chǔ)層改造技術(shù)。水力壓裂通常會(huì)導(dǎo)致復(fù)雜的裂縫幾何形態(tài),水力裂縫與天然裂縫之間的相互作用是決定裂縫復(fù)雜程度的關(guān)鍵性因素,目前對(duì)于水力裂縫與天然裂縫相互作用的研究中通常認(rèn)為天然裂縫為空洞的具有一定摩擦系數(shù)的界面,而實(shí)際儲(chǔ)層中天然裂縫為具有一定膠結(jié)強(qiáng)度的結(jié)構(gòu)弱面,因此利用能量釋放率理論研究水力裂縫與結(jié)構(gòu)弱面之間的相互作用是研究裂縫擴(kuò)展準(zhǔn)則更為準(zhǔn)確合適的方法。本文首先依據(jù)線彈性斷裂力學(xué)理論,利用連續(xù)性假設(shè),計(jì)算了分支裂縫的能量釋放率大小,并結(jié)合斷裂韌性不連續(xù)模型建立了基于最大能量釋放率理論的裂縫擴(kuò)展轉(zhuǎn)向模型;考慮Williams展開式中非奇異項(xiàng)的影響,采用最大周向應(yīng)力準(zhǔn)則建立了裂縫擴(kuò)展方位的計(jì)算模型,并分析了 T應(yīng)力對(duì)純Ⅰ型裂縫與Ⅰ-Ⅱ復(fù)合型裂縫擴(kuò)展方位的影響;考慮遠(yuǎn)場(chǎng)地應(yīng)力對(duì)裂縫壁面應(yīng)力場(chǎng)的影響,修正了傳統(tǒng)最大能量釋放率理論無(wú)法反應(yīng)地應(yīng)力差變化對(duì)裂縫擴(kuò)展影響的局限性,建立了更為準(zhǔn)確合理的裂縫擴(kuò)展準(zhǔn)則,分析了逼近角,地應(yīng)力差,縫內(nèi)凈壓力,裂縫尖端塑性區(qū)半徑以及裂縫傾角等因素對(duì)裂縫擴(kuò)展路徑的影響規(guī)律;最后開展了大尺寸真三軸水力壓裂室內(nèi)模擬實(shí)驗(yàn),分...

【文章頁(yè)數(shù)】：64 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖２．１裂紋力學(xué)特征分類圖??

圖２．１裂紋力學(xué)特征分類圖??由于外載作用方向的不同，可以將裂紋按照其力學(xué)特征分為三種基本狀態(tài)，即張開??型裂紋、滑開型裂紋以及撕開型裂紋，如圖２．１所示。??圖２．１?Ｕ）為張開型（Ｉ型）裂紋：裂紋受垂直于裂紋面的拉應(yīng)力，使裂紋面產(chǎn)生??張開位移。??圖２．１?（ｂ）為滑開型（....

圖３．１斷裂韌性測(cè)試實(shí)驗(yàn)裝置原理圖??基于ＳＣＢ斷裂韌性試驗(yàn)別測(cè)試Ｉ型巖石基質(zhì)與結(jié)構(gòu)弱面的斷裂韌性

圖３．１斷裂韌性測(cè)試實(shí)驗(yàn)裝置原理圖??基于ＳＣＢ斷裂韌性試驗(yàn)分別測(cè)試Ｉ型巖石基質(zhì)與結(jié)構(gòu)弱面的斷裂韌性。圓盤半徑為??及，兩支撐點(diǎn)之間的距離為５１，厚度為５，人工切槽長(zhǎng)度為ａｓ如圖３．１所示。根據(jù)式（３－１）??可求出ＳＣＢ試樣的純Ｉ型斷裂韌性幻ｃ。??Ｋｔ?＝?Ｐ—－；．?Ｙ’?....

圖32實(shí)驗(yàn)設(shè)備

性測(cè)試儀上進(jìn)行，試驗(yàn)機(jī)最大載荷為±１００?ｋ〇．〇１？１〇〇?Ｈｚ，試驗(yàn)結(jié)果由計(jì)算機(jī)采集。為置要求不能超過(guò)０．２?ｍｍ／ｍｉｎ，本次實(shí)驗(yàn)加議的實(shí)驗(yàn)試樣標(biāo)準(zhǔn)，本文所用試樣的尺寸標(biāo)徑作為中軸線，保證人工切槽長(zhǎng)度１２．５?ｍｍ及人工切槽長(zhǎng)度測(cè)量誤差控制在±０．２?ｍｍ以表３－１?ＳＣＢ....

圖33SCB試樣巖石基質(zhì)斷裂韌性測(cè)試

由于本次實(shí)驗(yàn)需要測(cè)定巖石基質(zhì)與結(jié)構(gòu)弱面的斷裂軔性，在測(cè)得巖石基質(zhì)的斷裂軔??性之后，將破壞后的巖石重新拼接，并利用配制好的相似材料對(duì)其進(jìn)行粘合，以此制得??含結(jié)構(gòu)弱面的試樣，并按照相同的測(cè)試步驟進(jìn)行后續(xù)測(cè)定，如圖３．３和３．４所示。??３．３實(shí)驗(yàn)測(cè)試結(jié)果??將試件加工好后放置在斷....

本文編號(hào)：3944216