学术论文

      基于最小应变能密度因子断裂准则的岩石裂纹水力压裂研究

      Hydraulic fracture prediction theory based on the minimumstrain energy density criterion

      摘要:
      建立了考虑裂纹尖端非奇异项T应力的最小应变能密度因子断裂准则,研究了不同裂纹类型条件下T应力和泊松比对起裂角的影响,结果表明裂纹起裂角不仅与奇异项应力强度因子有关,而且还需要考虑非奇异项T应力和泊松比的影响作用. 同时计算了含井筒对称双裂纹水力压裂模型的起裂角和临界水压,表明依据本文断裂准则计算得到理论解与实验结果吻合良好. 在此基础上,利用该准则从理论上分析了临界裂纹区尺寸、T应力、比奥系数、侧压系数、泊松比等因素对水力压裂裂纹起裂特性的影响. 参数分析表明:临界裂纹区尺寸、T应力和侧压系数对临界水压和临界起裂角有显著影响. 临界水压随着泊松比增大而减小,而临界起裂角呈现相反变化趋势. 比奥系数对临界起裂角没有影响,但是在高水压条件下对起裂角具有显著影响.
      Author: DONG Zhuo TANG Shi-bin LANG Ying-xian
      作者单位: 大连理工大学海岸和近海工程国家重点实验室,大连116024;大连理工大学土木工程学院, 大连116024
      刊 名: 工程科学学报 ISTICEIPKU
      年,卷(期): 2019, 41(4)
      分类号: TG142.71
      在线出版日期: 2019年5月16日
      基金项目: 国家自然科学基金面上项目,国家自然科学基金资助项目