基于真三轴物理模拟实验的水力裂缝扩展规律研究

摘要：

为了研究不同起裂方式下水力裂缝三维扩展特征,采用真三轴水力压裂物理模拟试验机,开展定向压裂与钻孔压裂试验,结果表明:定向压裂裂纹从预制裂纹尖端起裂,向中间主应力方向转向,裂纹呈双翼弯曲形态,其整体仍平行于最大主应力方向.钻孔压裂裂纹在钻孔轴向对称位置起裂,呈椭圆形自相似扩展特征,裂纹倾向垂直于最小主应力.裂纹最终扩展方位不受起裂方式主导,而是由地应力场决定.水力压裂过程呈现憋压起裂和稳压扩展两个典型阶段.憋压起裂阶段,泵压急剧上升达到破裂压力后又迅速跌落,声发射能量骤增且波动剧烈.稳压扩展阶段,泵压曲线呈锯齿状波动发展并趋于平稳,声发射能量水平相对较低.研究结论可为煤矿坚硬顶板压裂施工提供参考.

关键词：水力压裂、裂纹形态、地应力、真三轴物理模拟、声发射

所属期刊栏目：31

分类号：TD32(矿山压力与支护)

资助基金：国家自然科学基金;天地科技创新创业基金项目;天地科技创新创业基金项目

在线出版日期：2022-10-31（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：126-132