岩石射孔压裂和主要影响因素的数值研究

来源 :第五届全国计算爆炸力学会议 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zzj0926
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  针对火药燃气的岩石射孔压裂过程和主要影响因素进行了数值研究。岩石本构关系采用帽盖模型,利用有限元求解Lagrange坐标下的虚功原理,得到了岩石在不同时刻的应力和应变场分布。基于应力和应变失效准则,采用计算单元失效法近似表征岩石破碎,给出了压裂后的岩石破碎区分布。在此基础上,考核了载荷的峰值压力、加载时问和岩石剪切强度等因素的影响,并给出了单元破碎率沿射孔径向分布和破碎区体积随时间变化。结果表明:射孔周围的岩石破碎区可分为严重破碎区、快速破碎区和缓慢破碎区。在严重破碎区和快速破碎区,应力波是导致岩石破碎的主要因素,峰值压力、加载时间及岩石剪切强度的影响较小。自缓慢破碎区进入塑性破碎阶段,三者影响逐渐明显。其中,峰值压力的影响更明显,且存在临界加载时间。
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