상기상태장법 기반 균열성 지층 파쇄균열 확장 특성 연구

YI Liangping ,  

ZHANG Dan ,  

YANG Ruoyu ,  

XIAO Jialin ,  

LI Xiaogang ,  

YANG Zhaozhong ,  

摘要

상기상태장법 이론에 기반하여 다공성 탄성 지층 내 파쇄균열 확장 모델을 구축하였으며, 해당 모델에서 유체 흐름은 다르시 법칙을 따르고 암석의 투과성은 이방성이며 암석 최대 주응력의 함수임을 고려하였다. 세 가지 다른 시간 단계 예제를 통해 모델의 수렴성을 검증하였고, 수립된 모델을 기반으로 현장 응력 차이, 교차 각도, 주입 속도 및 파쇄액 점도가 수압 균열과 천연 균열 교차 후 확장 궤적에 미치는 영향을 연구하였다. 연구 결과는 다음과 같다: (1) 수압 균열은 천연 균열의 한 쪽 날개만 개방할 수 있다; (2) 교차 각도와 현장 응력 차이가 작을수록 수압 균열이 천연 균열을 개방하기 쉽다; (3) 주입 속도 증가가 천연 균열 완전 개방에 유리하므로, 파쇄 작업 중에는 우물 입구 장비 및 지하 관둥 강도 허용 범위 내에서 가능한 주입량을 최대화해야 한다; (4) 주입 압력은 주입 속도 및 유체 점도 증가와 함께 증가한다. 마지막으로 연구 모델 시뮬레이션 결과와 이전 물리 실험 결과를 비교하여 모델의 신뢰성을 검증하였다.

关键词

상기상태장법;수력 파쇄;균열 확장;천연 균열;다공성 매질

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