水力劈裂ppt课件
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水力压裂设计PPT课件
H
Khristianovich、
Geertsma、Deklerk
L(t)
Daneshy
2 假设条件
(1)岩石为均质各向同性。
(2)岩石变形服从线弹性应力应变关系。 (3)流体在缝内作一维层流流动, 缝高方向
裂缝呈矩形。 (4)缝中X方向压降由摩阻产生, 不考虑动
能和势能影响。 (5)裂缝高度和施工排量恒定。
清孔液、前垫液、预前置液）
对压裂液的性能要求
(1) 与地层岩石和地下流体的配伍性； (2) 有效地悬浮和输送支撑剂到裂缝深部； (3) 滤失少 ； (4) 低摩阻 ； (5) 低残渣、易返排 ； (6) 热稳定性和抗剪切稳定性 。
压裂液对储层的伤害
✓压裂液在地层中滞留产生液堵 ✓地层粘土矿物水化膨胀和分散运移产生
浮 力阻 颗粒 力 重力
概念
— 自由沉降 — 干扰沉降
受力分析
— 固体颗粒的重力 — 流体对固体颗粒的浮力 — 颗粒的运动阻力
浮 力阻 颗粒 力 重力
重力 浮力 阻力
Fg
6
d
3 P
P
g
Fb
6
d
3 P
f
g
Fd
CD
1 2
f
U
2 P
A
CD
8
f
d
P2U
2 P
F=Fg-Fb 当F＝Fd时
UP
[ 4d p (P f 3CD f
— 颗粒的表面是粗糙的； — 颗粒的形状是不对称的 不规则颗粒的沉降速度小于球形颗粒的沉降速度
支撑剂在幂律液体中的沉降
用视粘度a代替
a KD n1
UP
d
2 P
(
P
Khristianovich、
Geertsma、Deklerk
L(t)
Daneshy
2 假设条件
(1)岩石为均质各向同性。
(2)岩石变形服从线弹性应力应变关系。 (3)流体在缝内作一维层流流动, 缝高方向
裂缝呈矩形。 (4)缝中X方向压降由摩阻产生, 不考虑动
能和势能影响。 (5)裂缝高度和施工排量恒定。
清孔液、前垫液、预前置液）
对压裂液的性能要求
(1) 与地层岩石和地下流体的配伍性； (2) 有效地悬浮和输送支撑剂到裂缝深部； (3) 滤失少 ； (4) 低摩阻 ； (5) 低残渣、易返排 ； (6) 热稳定性和抗剪切稳定性 。
压裂液对储层的伤害
✓压裂液在地层中滞留产生液堵 ✓地层粘土矿物水化膨胀和分散运移产生
浮 力阻 颗粒 力 重力
概念
— 自由沉降 — 干扰沉降
受力分析
— 固体颗粒的重力 — 流体对固体颗粒的浮力 — 颗粒的运动阻力
浮 力阻 颗粒 力 重力
重力 浮力 阻力
Fg
6
d
3 P
P
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Fb
6
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3 P
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CD
1 2
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U
2 P
A
CD
8
f
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P2U
2 P
F=Fg-Fb 当F＝Fd时
UP
[ 4d p (P f 3CD f
— 颗粒的表面是粗糙的； — 颗粒的形状是不对称的 不规则颗粒的沉降速度小于球形颗粒的沉降速度
支撑剂在幂律液体中的沉降
用视粘度a代替
a KD n1
UP
d
2 P
(
P
第九章 水力压裂
1、 Eaton法（1969）
Eaton法在美国海湾地区应用比较广泛。该方法的前提条件是： （1） 岩层处于均匀水平地应力状态(horizontal in site
stress state )； （2）地下岩体充满节理、层理和微裂隙； （3）钻井液在压力作用下沿裂隙侵入，张开裂缝( crack)只 需克服垂直裂缝面的地应力。
principal stress )的方向扩展。由于最小主地应力一般都是
水平方向，因此裂缝一般是垂直缝，对于直井，裂缝如下图所 示。
图9-1 直井水力压裂垂直裂缝
井眼中，水力压裂(hydraulic fracture )会在垂直于最小 地应力(minor in site stress )的方向产生两个对称的裂缝翼。 如果两个水平地应力(horizontal in site stress )相等，裂 缝( crack)方向就很难确定。
如下四种基本用途。
1、克服近井地带污阻
目前的钻井技术不可避免的造成近井地带的污染，它包括 钻井液的液相污染和固相污染，这些污染常使油气从地层流入 井内的能力大为减弱。 水力压裂(hydraulic fracture )可以改造污染带，提高其 渗透性，建立良好的油流通道。 水力压裂后的油气产量可增加几倍到几十倍。
一、 漏失试验(leak-off test )
在钻井过程中最容易出现破裂的层位是套管鞋附近。因此漏失 试验(leak-off test )是在下套管固井后，钻十几米后做，以确定 地层的最小破裂压力梯度(minor break-down pressure gradient )。 漏失试验(leak-off test )过程：关井，用水泥车通过钻杆泵 入泥浆，记录压力和时间或泵入量。当压力偏离直线时，停泵。 典型的漏失实验曲线如下图(图9－3)所示。
水力压裂原理ppt课件
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
1 9 70
1 9 73
1 9 76
Foam F lu ids
1979
1982
1985
1988
19 9 1
19 9 4
3 000
2 500
2 000
1 500
1 000
5 00
0
Av erage Injectio n Rate and HHp
HH p
Rate
Year
H y dr a u li c H or se po w e r
1 949 1 953 1 95 7 1 96 1 1 96 5 196 9 1 97 3 1 97 7 1 981 1 98 5 1 98 9 1 99 3 199 7
In je c t io n R at e (b b l/m in )
60
50
40
30
20
10
0
F lu id V o lu m e ( 1 ,0 0 0 g a llo n s ) T o ta l P r op p a n t ( 1 , 0 0 0 lb s )
当α< 0.015～0.018 MPa/m, 形成垂直裂缝; 当α> 0.022～0.025 MPa/m, 形成水平裂缝.
降低破裂压力措施 • 酸化预处理 • 高效射孔 • 密集射孔
水力压裂商业性应用开始于 1949年
1949早期, 哈里伯顿油井固井公司获得唯一的 “水力压裂”许可证
当年进行了332口井的压裂
75% 成功
1949.3在美国俄 克拉荷马州的维 尔玛进行了第一 次商业性的压裂 施工
从第一次压裂到现在 ...
早期施工使用几百磅的手筛河砂和凝胶油 现在使用成百上千吨的砂或人造支撑剂和冻胶或泡 沫压裂液 注入排量为第一次压裂施工排量的5到50倍
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Foam F lu ids
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Av erage Injectio n Rate and HHp
HH p
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H y dr a u li c H or se po w e r
1 949 1 953 1 95 7 1 96 1 1 96 5 196 9 1 97 3 1 97 7 1 981 1 98 5 1 98 9 1 99 3 199 7
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F lu id V o lu m e ( 1 ,0 0 0 g a llo n s ) T o ta l P r op p a n t ( 1 , 0 0 0 lb s )
当α< 0.015～0.018 MPa/m, 形成垂直裂缝; 当α> 0.022～0.025 MPa/m, 形成水平裂缝.
降低破裂压力措施 • 酸化预处理 • 高效射孔 • 密集射孔
水力压裂商业性应用开始于 1949年
1949早期, 哈里伯顿油井固井公司获得唯一的 “水力压裂”许可证
当年进行了332口井的压裂
75% 成功
1949.3在美国俄 克拉荷马州的维 尔玛进行了第一 次商业性的压裂 施工
从第一次压裂到现在 ...
早期施工使用几百磅的手筛河砂和凝胶油 现在使用成百上千吨的砂或人造支撑剂和冻胶或泡 沫压裂液 注入排量为第一次压裂施工排量的5到50倍
水力压裂力学PPT课件
w(r) 8 pR(1 2 ) 1 (r R)2 E
▪ 椭圆裂缝的体积为：
பைடு நூலகம்
（6.1）
V
1（6 1 2）R3
3E
pnet
▪ 半径为R的裂缝扩展的压力：
（6.2）
pnet
F E 2 1 2 R
第3页/共94页
（6.3）
▪ 对于缝高hf不变和无限大（即平面应变）裂 缝其最大宽度为：
w 2 pnethf 1 2 E
▪ KGD模型假设缝高远大于缝长，包括了缝端动态过程
控制裂缝延伸的假设
第19页/共94页
6.3 三维和拟三维模型
前面简单模型的局限性： 需要给定缝高或假设产生的是径向缝
原因： 不能断定裂缝是否被限制在某一特定的地层中 由井筒（压力最高处）至缝端的过程中缝高是 变化的
解决办法： 利用平面三维3D和拟三维（P3D）模型来弥补
▪ 在缝长远大于缝高的条件下成立 ▪ 没有考虑断裂力学和缝端的影响，而主要考虑了缝内
流体的流动以及相应的压力梯度的影响
第6页/共94页
KGD模型
▪ 假设每一水平截面独立作用，即假设裂缝面任一点处裂
缝宽度沿垂向变化远比水平方向的变化慢。
▪ 在缝高远大于缝长或者储积层边界产生完全滑移的条件
下成立
▪ 缝端区域起着很重要的作用，而缝内压力可以估算
（6.35） （6.36） （6.37） （6.38）
6F 水力压裂中的动量守恒
方程（6.34）实矢量方程，其分量形式可以写为：
dui dt
p xi
xi
x
yi
y
zi
z
gi
（6F.1）
上式的左边为物质导数，它可与偏导数建立关系：
第06章水力压裂分析PPT课件
1 Cr
Cb
4.井壁上的最小总周向应力
在地层破裂前，井壁上的最小总周向应力 应为地应力、井筒内压及液体渗滤所引起的
周向应力 之 和3 ：y x . P i P i P s1 1 2 25
二、造缝条件
（一）形成垂直裂缝的条件
当井壁上存在的周向应力超过井壁岩 石的水平方向的抗拉强度时，岩石将在 垂直于水平应力的方向上产生脆性破裂， 即在与周向应力相垂直的方向上产生垂 直裂缝。造缝条件为：
th
.
26
1）当有滤失时：
x x ps x x ps
y y ps y y ps
当产生裂 缝时，井 筒内注入 流体的压 力等于地 层的破裂 压力：
pi pi
3 y x P i P i P s1 1 2
3 y x(p ip s) 2 1 1 2
h t
PF
.
PS
伸并填以支撑剂，关井后裂缝闭
合在支撑剂上，从而在井底附近
地层内形成具有一定几何尺寸和
导流能力的填砂裂缝，使井达到
增产增注目的工艺措施。 .
2
压裂材料
压
支
裂
撑
液
剂
.
3
水力压裂的工艺过程：
憋压 造逢
裂缝延伸 充填支撑剂
裂缝闭合
压力/砂比/(MPa/%) 排量/(方/分)
80
4
70
3.5
60
3
50
2.5
1.裂缝形成条件
2.裂缝形态(垂直、水平缝)
3.裂缝方位
造缝条件及裂缝形态、方位等与井底附近地
层的地应力及其分布、岩石的力学性质、压裂
液的渗滤性质及注入方式. 有密切关系。
水力压裂施工工艺曲线解析PPT课件
前置液阶段：
• 一般情况下，泵压曲线在初期出现尖峰，是井筒内地层水 和液体摩阻造成的。
• 之后泵压由尖峰下降，这是地层被压开（一般是注入液体 达到井筒的一半时）。
• 泵压降至最低点后，泵压出现缓慢上升，是地层裂缝正常 延伸，或者是液体摩阻增加影响的。
• 泵压降至最低点后，泵压上升到一定高度后缓慢下降，这 是可能是地层滤失严重，或者是裂缝在垂向上延伸。
②无破裂显示：泵压随着排量的增加而增加。
ppt精选版
6
前置液阶段曲线认识分析
（1）前置液阶段曲线的类型与压裂液性质关系不大。
（2）无明显破裂显示可能与地层的原生裂缝有关。 从理论上讲，一次破裂显示产生一条裂缝，多次破裂
可能显示多条裂缝。 无明显破裂显示，并不是地层没有形成裂缝，而只能
说明地层产生裂缝时所引起的泵压或排量变化在地面反映 不明显。
ppt精选版
18
携砂液曲线形态认识分析
• ②加砂曲线形态与地层性质有关：地层物性较好， 且均质，曲线多为下降型。
地层物性差异大，渗透率大小变化，携砂液在裂 缝中通过时受阻，使泵压上、下波动，曲线多为 波动型。
ppt精选版
19
• 下降、下降稳定型:是现场施工比较理想的类型，施工成 功率、有效率较高，但应注意井浅、断裂破碎带、薄夹层 或邻层为高渗透层时，液体是否滤失较大。
23
ppt精选版
24
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26
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28
讨论问题
在施工过程中，泵压受哪些方面的影响 （1）施工排量 （2）液体摩阻 （3）液氮 （4）地层本身
ppt精选版
29
水力压裂施工工艺曲线解析
《水力压裂技术》PPT课件
h
24
➢腐蚀 ➢破碎 ➢镶嵌
➢支撑挤下沉
➢破胶不彻底，胶质残余物堵塞
h
5
水力压裂的现场实施 压裂施工设备
h
6
水力压裂的现场实施 压裂施工设备
h
7
HQ2000型压裂车
外型尺寸： 11.78m×2.5m×3.97m 总 重：31.9t
前后桥距：8.7m
转弯半径：18m 离地间隙：260mm 离 去 角：24° 最高工作压力：103.4MPa 最高工作压力下排量：
h
15
几种压裂工艺
分层压裂工艺技术
油田开发进入中后期以后，层间矛盾加剧，水窜严重， 有针对性的分层压裂技术是挖潜的重要手段。
h
16
压裂防砂技术
A、树脂防砂机理
Байду номын сангаас
覆膜砂是在筛选好的石
英砂表面，涂敷一层能够耐
高温的树脂粘合剂，制成常
温下呈分散粒状的树脂覆膜
砂，施工时在泵入石英砂后
期将树脂覆膜砂尾追泵入油
层，在油层温度和压力下，
树脂粘合剂交联固化，在井
底附近形成一个渗透率较好
且具有一定强度的挡砂屏障
以达到防止地层出砂的目的
。
h
17
压裂防砂技术
树脂砂提高导流能力的机理主要体现在两方面： 1、树脂砂外层的树脂薄膜可以防止破碎砂粒的运动。 2、树脂砂达到一定温度后，将会胶结，使裂缝内的支撑 剂固结，这样可以进一步防止碎屑运移。
h
9
施工准备
井场准备 压裂液准备 支撑挤准备 应急方案
压裂施工
设备运转情况检查 施工监测
h
压裂液 支撑挤 管汇泵车 采油树 采油树保护器 安全会议 施工会议
水力压裂--高级水力压裂 ppt课件
log data directly into FRACPRO or M-FRAC models Barbo和 Batcheller提供了使用FracPro 或者M-FRAC数字化分析测井 数据的软件
ppt课件
9
Information collection 信息收集
• Proper simulator-based design takes time……. allow for it 适当的软件模 拟设计需要时间……可以考虑 • Data collection 数据收集 • Lab work 实验室分析 • Simulation 模拟 • Parametric sensitivity checks 参数敏 感性检查
策– 第六节
On site use of 3-D simulators – Section 7 3D模拟软
件的现场使用 – 第七节
Fracture diagnostics – Section 8 压裂诊断 – 第八
节
Quality assurance procedures – Section 9 质量控
Relying too much on default values can lead to seriously deficient outcomes 模型中默认值越多，可能导出非常错误 的结果
ppt课件
7
Information collection 信息收集
There is a hierarchy of information importance In-situ stress and permeability profiles are the most significant 所需资料的重要性是分等级的。 原地应力和渗透率剖面是最重要的。
ppt课件
9
Information collection 信息收集
• Proper simulator-based design takes time……. allow for it 适当的软件模 拟设计需要时间……可以考虑 • Data collection 数据收集 • Lab work 实验室分析 • Simulation 模拟 • Parametric sensitivity checks 参数敏 感性检查
策– 第六节
On site use of 3-D simulators – Section 7 3D模拟软
件的现场使用 – 第七节
Fracture diagnostics – Section 8 压裂诊断 – 第八
节
Quality assurance procedures – Section 9 质量控
Relying too much on default values can lead to seriously deficient outcomes 模型中默认值越多，可能导出非常错误 的结果
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Information collection 信息收集
There is a hierarchy of information importance In-situ stress and permeability profiles are the most significant 所需资料的重要性是分等级的。 原地应力和渗透率剖面是最重要的。
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（1）基于圆孔扩张理论的水力劈裂理论 （2）基于球孔扩张理论的水力劈裂理论 （3）基于三轴应力状态的水力劈裂理论 （4）基于断裂力学的水力劈裂理论
18
19
11：00左右 洞口不断扩 大并向坝顶 靠近，泥水 流量增加
10
绪论 为什么要学习土力学？ 与土有关的工程问题
Teton坝
11:30 洞口继续向上扩大， 泥水冲蚀了坝基， 主洞的上方又出现 一渗水洞。流出的 泥水开始冲击坝趾 处的设施。
11
绪论 为什么要学习土力学？ 与土有关的工程问题
Teton坝
11：50左右 洞口扩大加速， 泥水对坝基的冲 蚀更加剧烈。
12
绪论 为什么要学习土力学？ 与土有关的工程问题
Teton坝
11:57 坝坡坍塌， 泥水狂泻而下
13
绪论 为什么要学习土力学？ 与土有关的工程问题
Teton坝
12：00过后 坍塌口加宽
14
绪论 为什么要学习土力学？ 与土有关的工利方面
在石油工程中，利用水力劈裂法来增加含油地层中裂缝的 数量和增大裂缝的开度，用来加快石油开采的速度并且增大单 井田的产油量。
在环境治理中，在地面以下建立渗透性反应屏障PRB中用以 净化地下水。水力劈裂所产生的裂隙空间为水化学反应提供了 场所也是污染物运移的通道。
能源工程中，地热资源开发，用水力劈裂法在地下注入高压水 制造裂隙将各井连通。然后从一些井向地下注入冷水，在地下发 生热交换后，再从另外的井中将热水抽出。
概况： 土坝，高90m，长1000m，建于 1972-75年，1976年6月失事
原因： 渗透破坏－水力劈裂
8
绪论 为什么要学习土力学？ 与土有关的工程问题
Teton坝
1976年6月5 日上午10:30 左右，下游坝 面有水渗出并 带出泥土。
9
绪论 为什么要学习土力学？ 与土有关的工程问题
Teton坝
水力劈裂 1.让我们来初步认识一下水力劈裂 最早提出“水力劈裂”概念的是Clark . J . B, 1948年，其将这 一概念应用于石油开采业，自此，水力劈裂的理论，技术及分析 方法逐渐发展起来，并且扩展到岩土工程，环境工程，建筑工程 和水利工程等多个领域。
国内外对于水力劈裂给出了不同的定义，这里给出国内和国 外中有代表性意义的两个定义，大家可以从不同的角度来理解和 体会水力劈裂的内在含义。
1
水力劈裂的两种定义
1982年，黄文熙给出水力劈裂的定义，认为水力劈裂是指由于 水压力的抬高在岩体或土体中引起裂缝发生于扩展的一种物理现象。 指出：“心墙中任何一点处的孔隙水压力如果是该点处的最小主应 力的有效值降低至心墙抗拉强度，心墙就会沿着这个最小主应力面 产生水力劈裂”。
调查Tenton坝破坏原因的独立小组给水力劈裂下了一个定义， 水力劈裂是指在高水头压力作用下，土体或岩体中裂缝的产生，发 展并且相互贯通最终形成裂隙的过程。
3
（2）不利方面
水力劈裂可能是造成许多大坝渗水和失稳的原因，如美 国爱达荷州的Teton大坝和挪威的Hyttejuvet大坝的坍塌。
当压力灌浆时，水力劈裂被认为是砂土地基开裂和造成浆 液 的原因。
4
2.对水力劈裂过程的基本物理机制的认识
（1）水力劈裂的阶段分析 Chang通过大量实验分析，将水力劈裂全过程分为三的阶段：
准则，莫尔--库伦准则，拉德--邓肯准则，广义双剪应力准则， 形变能破坏准则和土体拉裂破坏准则等。
虽然土体的破坏准则繁多，对于水力劈裂的机理，参考当前的
文献，主要有两种观点：拉裂破坏和剪切破坏。
6
拉裂破坏：拉裂破坏的假设是借用固体材料中水力劈裂 的 破坏机理，认为当最小有效应力成为负值并且超过土体的抗 拉强度时，水力劈裂产生劈裂压力。
圆孔扩张，劈裂产生和劈裂扩展。
圆孔扩张阶段：是指压力达到峰值前有较多塑性带形成的阶段
劈裂产生阶段：在此阶段，大多数研究致力于对劈裂破压力的 预测，并通过劈裂压力的影响因素分析对其破坏准则进行了一些 推测。
裂隙扩张阶段：是指压力从峰值降低后，裂隙的进一步发展 阶段。
5
（2）水力劈裂的破坏机理 土的破坏准则有很多，包括广义屈雷斯卡准则，广义米塞斯
剪切破坏：剪切破坏又称为莫尔--库伦破坏准则，剪切破 坏的假设是认为水力劈裂是由于土受剪切破坏所致。因此， 一旦土体内任一点任意平面上的剪应力达到了土的抗剪强度， 该点就发生破坏。
7
Teton坝
损失： 直接8000万美元，起 诉5500起，2.5亿美元， 死14人，受灾2.5万人， 60万亩土地，32公里 铁路
Teton坝
洪水扫过下游 谷底，附近所 有设施被彻底 摧毁
15
绪论 为什么要学习土力学？ 与土有关的工程问题
Teton坝
失事现场目 前的状况
16
17
水力劈裂计算理论
在工程中，人们关心的是水力劈裂起始压力的计 算方法，即引起水力劈裂的最小水压力的计算。王俊 杰，朱俊高总结了前人的水力劈裂压力的计算方法， 归纳为以下四类：
18
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11：00左右 洞口不断扩 大并向坝顶 靠近，泥水 流量增加
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绪论 为什么要学习土力学？ 与土有关的工程问题
Teton坝
11:30 洞口继续向上扩大， 泥水冲蚀了坝基， 主洞的上方又出现 一渗水洞。流出的 泥水开始冲击坝趾 处的设施。
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绪论 为什么要学习土力学？ 与土有关的工程问题
Teton坝
11：50左右 洞口扩大加速， 泥水对坝基的冲 蚀更加剧烈。
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绪论 为什么要学习土力学？ 与土有关的工程问题
Teton坝
11:57 坝坡坍塌， 泥水狂泻而下
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绪论 为什么要学习土力学？ 与土有关的工程问题
Teton坝
12：00过后 坍塌口加宽
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绪论 为什么要学习土力学？ 与土有关的工利方面
在石油工程中，利用水力劈裂法来增加含油地层中裂缝的 数量和增大裂缝的开度，用来加快石油开采的速度并且增大单 井田的产油量。
在环境治理中，在地面以下建立渗透性反应屏障PRB中用以 净化地下水。水力劈裂所产生的裂隙空间为水化学反应提供了 场所也是污染物运移的通道。
能源工程中，地热资源开发，用水力劈裂法在地下注入高压水 制造裂隙将各井连通。然后从一些井向地下注入冷水，在地下发 生热交换后，再从另外的井中将热水抽出。
概况： 土坝，高90m，长1000m，建于 1972-75年，1976年6月失事
原因： 渗透破坏－水力劈裂
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绪论 为什么要学习土力学？ 与土有关的工程问题
Teton坝
1976年6月5 日上午10:30 左右，下游坝 面有水渗出并 带出泥土。
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绪论 为什么要学习土力学？ 与土有关的工程问题
Teton坝
水力劈裂 1.让我们来初步认识一下水力劈裂 最早提出“水力劈裂”概念的是Clark . J . B, 1948年，其将这 一概念应用于石油开采业，自此，水力劈裂的理论，技术及分析 方法逐渐发展起来，并且扩展到岩土工程，环境工程，建筑工程 和水利工程等多个领域。
国内外对于水力劈裂给出了不同的定义，这里给出国内和国 外中有代表性意义的两个定义，大家可以从不同的角度来理解和 体会水力劈裂的内在含义。
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水力劈裂的两种定义
1982年，黄文熙给出水力劈裂的定义，认为水力劈裂是指由于 水压力的抬高在岩体或土体中引起裂缝发生于扩展的一种物理现象。 指出：“心墙中任何一点处的孔隙水压力如果是该点处的最小主应 力的有效值降低至心墙抗拉强度，心墙就会沿着这个最小主应力面 产生水力劈裂”。
调查Tenton坝破坏原因的独立小组给水力劈裂下了一个定义， 水力劈裂是指在高水头压力作用下，土体或岩体中裂缝的产生，发 展并且相互贯通最终形成裂隙的过程。
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（2）不利方面
水力劈裂可能是造成许多大坝渗水和失稳的原因，如美 国爱达荷州的Teton大坝和挪威的Hyttejuvet大坝的坍塌。
当压力灌浆时，水力劈裂被认为是砂土地基开裂和造成浆 液 的原因。
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2.对水力劈裂过程的基本物理机制的认识
（1）水力劈裂的阶段分析 Chang通过大量实验分析，将水力劈裂全过程分为三的阶段：
准则，莫尔--库伦准则，拉德--邓肯准则，广义双剪应力准则， 形变能破坏准则和土体拉裂破坏准则等。
虽然土体的破坏准则繁多，对于水力劈裂的机理，参考当前的
文献，主要有两种观点：拉裂破坏和剪切破坏。
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拉裂破坏：拉裂破坏的假设是借用固体材料中水力劈裂 的 破坏机理，认为当最小有效应力成为负值并且超过土体的抗 拉强度时，水力劈裂产生劈裂压力。
圆孔扩张，劈裂产生和劈裂扩展。
圆孔扩张阶段：是指压力达到峰值前有较多塑性带形成的阶段
劈裂产生阶段：在此阶段，大多数研究致力于对劈裂破压力的 预测，并通过劈裂压力的影响因素分析对其破坏准则进行了一些 推测。
裂隙扩张阶段：是指压力从峰值降低后，裂隙的进一步发展 阶段。
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（2）水力劈裂的破坏机理 土的破坏准则有很多，包括广义屈雷斯卡准则，广义米塞斯
剪切破坏：剪切破坏又称为莫尔--库伦破坏准则，剪切破 坏的假设是认为水力劈裂是由于土受剪切破坏所致。因此， 一旦土体内任一点任意平面上的剪应力达到了土的抗剪强度， 该点就发生破坏。
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Teton坝
损失： 直接8000万美元，起 诉5500起，2.5亿美元， 死14人，受灾2.5万人， 60万亩土地，32公里 铁路
Teton坝
洪水扫过下游 谷底，附近所 有设施被彻底 摧毁
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绪论 为什么要学习土力学？ 与土有关的工程问题
Teton坝
失事现场目 前的状况
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水力劈裂计算理论
在工程中，人们关心的是水力劈裂起始压力的计 算方法，即引起水力劈裂的最小水压力的计算。王俊 杰，朱俊高总结了前人的水力劈裂压力的计算方法， 归纳为以下四类：