重复冲击下砂岩的动态响应试验研究

重复冲击下砂岩的动态响应试验研究
吴飞鹏;赵志强;颜丙富;丁乾申;刘静;齐宁;罗明良
【期刊名称】《振动与冲击》
【年(卷),期】2024(43)8
【摘要】高速动能水击压裂可借助聚能水锤效应实现强动载泄入性液压冲击,具有高峰值压力、高加载速率、重复多次渐进扩缝等优势,其中聚能流体贯入性冲击下
岩石损伤-破裂的演化机制是该技术优化设计的核心问题。

为此,采用岩石动态冲击损伤模拟试验装置,开展高速动能水击压裂破岩试验,分析不同加载速率、冲击次数、冲击组合等对岩石破裂形态的影响规律。

结果表明:单次高速动能水击破岩中,随着
加载速率的提高,岩石破坏依次呈现出近孔眼破碎损伤(8.5 MPa/ms)、微裂缝聚并串联成宏观裂纹(13.4 MPa/ms)、流体楔入形成脆性崩裂裂缝(15.5 MPa/ms)三种模式;在小峰值压力、低加载速率重复冲击下,岩石损伤破坏呈现近孔眼损伤(1~2次)-裂缝起裂扩展(3~5次)-应力挤压破碎(6~10次)三个阶段,随着冲击次数的增加,孔眼周围损伤加剧,形成3~40 mm(贯穿岩样)不等长的裂缝;“先低后高”组合加
载速率冲击方式下,前期重复低速率冲击可在孔眼周围形成微裂纹损伤而又不会产
生破碎压实,随后借助单次高加载速率聚能冲击,实现大体积高压流体在微裂纹内的
快速楔入,激发多条径向深穿透裂缝,同时该组合冲击方法还可实现主裂缝两侧基质
扩容增渗和相交分支缝网,实现改造效果的最大化。

【总页数】10页(P193-201)
【作者】吴飞鹏;赵志强;颜丙富;丁乾申;刘静;齐宁;罗明良
【作者单位】中国石油大学(华东)石油工程学院;中国石油大学(华东)非常规油气开发教育部重点实验室;中海石油(中国)有限公司天津分公司
【正文语种】中文
【中图分类】TH212;TH213.3
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