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ISSN: 2333-9721

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注液方式对深层页岩裂缝形态影响实验研究
Experiments Research on the Influence of Injection Method on Hydraulic Fracture Morphology of Deep Shale
考佳玮,金衍,付卫能,常智
- , 2019,
Abstract: 摘要 开发深层页岩需要通过对储层进行水力压裂,而注液方式会对压裂效果产生很大的影响。采用真三轴水力压裂实验系统,研究不同的注液方式对深层页岩的裂缝形态的影响规律。实验结果表明:高地应力差下水力裂缝会沿着垂直于最小地应力方向起裂并扩展成横切缝,遇层理或天然裂缝会沟通并形成分支缝;采用先小排量后提升至大排量的注液方式可以开启更多的裂缝;先注入高粘度的压裂液制造主缝,然后替换为低粘度压裂液开启分支缝,形成主缝+分支缝的裂缝形态,有利于提升储层SRV。本实验研究结果可以为深层页岩压裂设计提供参考。
EFFECTS OF HIGH HORIZONTAL INSITU STRESSES ON ROCK ENGINEERINGS
高水平地应力对岩石工程的影响
Lee CF,
李焯芬,王可钧
岩石力学与工程学报 , 1996,
Abstract: Field observations and measurements have confirmed the existence of high horizontal insitu stresses in many geological formations around the globe. The positive and negative impacts on rock engineerings of high horizontal in-situ stresses are discussed in this paper based on the principles of rock mechanics. Some related practical cases are also given in the paper.
ANALYSIS ON OCCURRENCE AND ORIGIN OF HIGH HORIZONTAL IN-SITU STRESSES
高水平地应力的显现与成因分析─—试论加拿大南安大略地区地应力的渊源
LeeCF,
李焯芬,王可钧
岩石力学与工程学报 , 1995,
Abstract: Field observations and measurements have confirmed the existence of high hori-zontal in-situ stresses in many geological formations around the globe.Their occurrenceand measurements in the Southern Ontario region of Canada are examined in detail in thispaper,along with their possible origins in relation to the glacial history.
高水平应力条件下大断面巷道支护技术研究
闫飞,严国超
煤炭工程 , 2014, DOI: 10.11799/ce201407012
Abstract: 针对长平煤矿高水平应力条件下大断面沿底留顶巷道难以支护的现状，通过地应力测试、钻孔窥视、数值模拟等方法进行了巷道顶板围岩破坏分析。根据分析的结论，提出43042巷道沿顶布置支护方案，并通过设置测站实测表面位移、顶板离层、测力锚杆等方法对其稳定性进行了分析，验证了43042巷道支护方案的合理性。
构造突出煤层地应力与瓦斯压力梯度关系模拟研究
黄显华,徐纪元,杨成轶,朱红青
煤炭科学技术 , 2014,
Abstract: 构造突出煤层中瓦斯压力梯度变化规律与水平地应力分布规律是影响煤与瓦斯突出的主要因素，建立了煤层瓦斯压力梯度与水平地应力定量计算模型；以坦家冲矿236-80北石门附近区域构造突出煤层为研究对象,由FLAC模拟可知,水平地应力趋近于0的区域煤体破坏最为严重；由计算可知,当水平地应力约为3MPa时，构造突出煤层中瓦斯压力梯度会出现突变；当水平地应力大于3MPa时，沿煤层物理模型走向0~5与42~62m两个区域瓦斯压力梯度急剧增加。
喷锚支护与隧道自承拱的机理
孙河川,张鏖,施仲衡
岩石工程学报 , 2004,
Abstract: 为了使岩石隧洞拱部稳定,喷锚支护被广泛用于地下隧洞的支撑设计中。正确的喷锚支护设计应该基于对喷锚支护加固的特性和洞顶岩石拱结构的机理两方面都有一个清楚的认识。为此,以三峡工程地下厂房拱顶设计为例,研究洞顶岩石拱结构形成及加固机理。
基于页岩岩石物理等效模型的地应力预测方法研究
张广智,陈娇娇,陈怀震,马中高,李呈呈,印兴耀
地球物理学报 , 2015, DOI: 10.6038/cjg20150625
Abstract: 地应力的精确预测是对页岩地层进行水平井钻井轨迹设计和压裂的基础.本文在分析页岩构造特征的基础上,提出了适用于页岩地层的岩石物理等效模型的建立流程,并以此为基础实现了最小水平地应力的有效预测.首先,通过分析页岩地层的矿物、孔隙、流体及各向异性特征,将其等效为具有垂直对称轴的横向各向同性介质,进行了页岩岩石物理等效模型的构建;然后建立了页岩地层纵横波速度经验公式,并将该经验公式与岩石物理等效模型均应用于实际页岩工区的横波速度预测中,二者对比表明,本文中建立的页岩气岩石物理等效模型具有更高的横波预测精度,验证了该模型的适用性;最后,利用该模型计算各弹性刚度张量,进而实现了页岩地层最小水平地应力的预测,与各向同性模型估测结果对比表明,该模型预测的最小水平地应力与地层瞬间闭合压力一致性更高,且储层位置更为明显,具有较高的实用性.
岩芯饼化的应力分析
侯发亮,贾愚如
岩石工程学报 , 1984,
Abstract: 作者应用光弹、电测和电算方法,对地质钻探过程中岩芯地应力的释放进行了研究,找出了地应力释放后,岩芯中剩余应力的波及范围和分布规律。在此基础上,应用能量原理,推导出了一维和二维地应力的计算公式。同时,还用试验方法建立了一个一维地应力的计算公式。应用这些公式,根据岩芯饼化的特征参数;岩饼直径d、厚度t和长短轴差△d,可以计算出地应力的大小,从而大大简化了现有的地应力的测量工作。本文对几种地应力计算公式进行了分析比较,并用二维计算公式,对二滩电站实测岩饼资料进行了计算,得出二滩电站岩芯饼化地层的地应力为700kg/cm~2左右,中国科学院武汉岩体土力学研究所实测结果为650kg/cm~2,二者接近。
Hoek-Brown准则在初始地应力场评估中的应用研究
Application Research on Hoek-Brown Criterion in Initial Ground Stress Field Evaluation
欧哲,李战军,杨家富,王铁,邹明
- , 2017,
Abstract: 摘要 以基于岩体波速的Hoek-Brown准则为理论基础,根据岩体的稳定性条件建立了初始地应力场中水平地应力σH取值范围的计算模型,并通过已有的地应力测量数据验证了计算模型的合理性。在该计算模型的基础上,对平均水平地应力σHmean、水平地应力和垂直地应力的比值σH/σV、侧压系数λ沿深度h的分布特征进行了研究,从岩体稳定性的角度较合理的解释了σH/σV在地层中的分布现象。在给定σHmean和λ沿h分布的边界条件的基础上,建立了σHmean和h之间、λ和h之间的非线性函数关系式,并将后者应用于工程实例中的初始地应力场计算。结果表明:在此初始地应力场条件下模拟出的岩体开挖后的应力和位移分布与现场地质调查情况基本相符,在地应力资料缺乏的情况下为初始地应力场评估提供了新的思路和方法。
基于岩体波速和Hoek-Brown准则的初始地应力场参数计算模型研究
Study on Parameter Calculation Model of Initial Ground Stress Fields Based on the Wave Velocity of a Rock Massand the Hoek-Brown Criterion
欧哲,杨家富,王铁,张光权,邹明
- , 2017, DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2017.03.0488
Abstract: 在初始地应力场参数计算中引入岩体波速，通过基于岩体波速的Hoek-Brown准则建立初始地应力场中水平地应力σH的取值范围ΔσH计算模型，并通过实测地应力数据验证了ΔσH计算模型的合理性。在ΔσH计算模型的基础上，推导出了σH/σV（水平地应力/垂直地应力）的取值范围Δ（σH/σV）计算模型，并通过Δ（σH/σV）计算模型从岩体稳定性的角度对σH/σV在地壳表面和深部的分布现象进行合理解释。通过Δ（σH/σV）计算模型给出的σH/σV的取值下限（σH/σV）min和取值上限（σH/σV）max算出侧压系数λ，并给出了侧压系数λ与深度h之间的函数关系λ=ahb+1。
The wave velocity of a rock mass and the Hoek-Brown criterion are introduced to enable the building of a calculation model of the range of values of horizontal geostresses (σH) in an initial ground stress field. The rationality of this calculation model is evaluated by the measured geostress data. Based on the ΔσH calculation model, a Δ(σH/σV) calculation model of the values range of the ratio of the horizontal and vertical geostresses (σH/σV) is deduced; this model is then used to provide a reasonable explanation of the σH/σV distribution of phenomenon in the surface and deep of earth's crust is given from the perspective of rock mass stability. The coefficient of horizontal pressure (λ) is calculated via the lower ((σH/σV)min) and upper ((σH/σV)max) limits of σH/σV, which is given by the Δ(σH/σV), and comparative analysis of the calculated and measured values of λ is performed. Results show that the calculated and measured λ present consistent characteristics in a shallow rock mass but significant differences in a deep rock mass. Thus, the Δ(σH/σV) calculation model is applicable to λ calculations in shallow rock mass engineering. The calculated λ presents obvious nonlinear variation features along the depth (h) direction, and the functional relationship λ=ahb+1 between λ and h is given by setting up appropriate boundary conditions; this functional relationship is confirmed by curve fitting. The fitting results show a very high fitting correlation coefficient for λ=ahb+1, which means it can describe the functional relationship between λ and h well. This functional relationship can be used for initial geostress field evaluations and provides the necessary initial geostress field conditions for simulating deformation and failure of excavated rock masses.
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