水力压裂体积张开度模型

作者：王利; 孟兵兵; 曹运兴; 刘晓^*

来源：岩石力学与工程学报, 2020, 39(05): 887-900.

DOI：10.13722/j.cnki.jrme.2019.1223

• 岩石力学
• 水力压裂
• 张开度
• 孔隙弹性
• 黏聚性断裂
• 断裂机制

水力压裂体积张开度是指水力作用引起的单位体积岩石内部张开体积大小,包括孔隙体积张开度和裂缝体积张开度,是进行水力压裂效果预测和评价的重要指标。为了建立孔隙–裂缝融合一体的水力压裂体积张开度模型,提出一个三阶段水力压裂体积张开演化过程模型,利用孔隙弹性力学理论和黏聚断裂损伤演化模型,建立三阶段的体积张开度演化表达式。通过将裂缝体积张开度与经典平行板裂缝张开宽度的演化规律进行匹配拟合,将断裂传播机制对裂缝张开度的影响纳入到体积张开度模型。该模型在孔裂隙的弹性张开网络中引入平行板裂缝,实现经典平行板裂缝理论与孔隙弹性理论的有机融合。作为实例,阐明在4种极限断裂传播机制下,如何利用该模型对水力压裂张开度进行评价和预测。

• 单位
  土木工程学院; 河南理工大学