金属矿山

作者：罗宁,柴亚博,牟恭雨,王一鸣,王路伽

单位：1. 深地工程智能建造与健康运维全国重点实验室 江苏 徐州 221116;2. 中国矿业大学力学与土木工程学院,江苏 徐州 221116;3. 中国矿业大学电气工程学院,江苏 徐州 221116

关键词：侵彻损伤,页岩储层,高地应力,本构模型,数值模拟,

为研究地应力对聚能射流侵彻页岩储层的影响,建立了聚能射流侵彻不同围压页岩的准二维模型,采用动态松弛法加载页岩围压分别为0、10、20、30 MPa,分别从射孔深度、页岩孔裂隙形成规律特征和监测点应力变化等方面系统性分析了射流侵彻下的页岩损伤致裂机理。研究结果表明:聚能射流侵彻页岩后损伤区域可以分为完全破坏区、压剪破坏区、拉伸破坏区,围压增加造成破坏区域减小。围压对于页岩射孔深度和损伤致裂效果具有明显影响,无围压下页岩的侵彻深度为600. 3 mm,10、20、30 MPa 围压下页岩的侵彻深度分别减小至524. 3、454. 3、446. 1mm,减小幅度分别为12. 66%、24. 32%、25. 69%,更高的围压对页岩孔周裂隙的发育和损伤具有更明显的抑制作用。页岩射孔过程中的峰值压力随着与孔道中心距离增大而快速减小,且衰减速度逐渐由快减慢;随着与侵彻起点距离增大而逐渐减小,减小趋势近似为线性;相同监测点峰值压力随围压增大呈现明显的增加趋势。

来源：2024年第5期

《金属矿山》期刊编辑部

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