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作者：秦小舟;杨睿月;黄中伟;陈健翔;李嘉文;
单位：油气资源与工程全国重点实验室中国石油大学(北京);
摘要：为探索锥直型喷嘴磨料射流高效破岩造穴的可行性，开展了磨料射流喷射造穴试验。采用基于数字图像相关技术（DIC）的可视化试验方法，研究了水平井洞穴完井应变场分布特征，并结合有限元-离散元法（FDEM）表征了造穴诱导裂缝形态特征和洞穴完井应力的演化过程，探究了洞穴直径和地应力对煤层气水平井洞穴应力演化和裂缝延伸的影响。结果表明，淹没射流条件下，锥直型喷嘴磨料射流可在25 MPa下，30 s内穿透长度为62 cm的煤体，产生体积破碎效果；随着垂向应力和洞穴直径的增加，应变局部化带明显增多，且沿垂向分布的应变局部化带逐渐显现，天然裂缝是影响煤岩板损伤程度的主要因素；应力集中首先发生在洞穴周围，然后裂缝沿层理/割理弱面与洞穴交汇处萌生，垂向应力大于水平应力时更易形成裂缝网络，进而诱导应力释放。研究结果可为煤层气水平井洞穴完井应力释放机理提供理论基础。
关键词：煤层气;;水平井洞穴完井;;磨料射流;;应力-应变演化;;裂缝扩展
基金资助：国家自然科学基金面上项目（52274014）;; 北京市自然科学基金项目（3222039）
