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广西大学学报(自然科学版)2025年第02期:水力冲击下砂岩裂缝起裂与扩展试验研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:李鸿宾;范文兵;刘正和;

单位:太原理工大学原位改性采矿教育部重点实验室;

摘要:为了进一步探讨砂岩在水力冲击致裂技术下的裂缝扩展规律,采用自行研发的真三轴定向水力冲击致裂试验系统,以沿钻孔轴向垂直层面预制裂缝紫砂岩为研究对象,重点分析水平应力差与压裂液黏度对预制裂缝的起裂与扩展的影响。试验结果表明:随着水平应力差的增大,砂岩裂缝的起裂压力和应变率显著增加;压裂液黏度的提升也对起裂压力和应变率的增加起到促进作用,较高黏度的压裂液能够更有效地传递压力,缩短裂缝起裂时间并促使裂缝沿预定方向稳定扩展。此外,基于弹性断裂力学,建立了砂岩预制裂缝的起裂压力计算公式并验证了其有效性。

关键词:水力冲击;;定向致裂;;预制裂缝;;围岩应力差;;压裂液黏度;;起裂压力

基金资助:国家自然科学基金项目(52174123)