岩石的弹性模量、泊松比与断裂韧性

岩石的弹性模量、泊松比与断裂韧性

岩石弹性模量是指岩石受拉应力或压应力时岩石将产生变形，当负荷增加到一定程度后，应力与应变即呈线性关系，应力与应变的比值称为岩石的弹性模量。

岩石弹性模量的大小反映了储集层岩石的致密程度，它与压开缝宽成反比，与施工泵压成正比。

岩石泊松比是指岩石受岩应力时，在弹性范围内岩石的侧向应变与轴向应变的比值。

弹性模量值和泊松比值的大小反映了岩石的软硬程度。对砂岩而言，当岩石由软变硬时，弹性模量值由小至大，而泊松比恰恰相反。

岩石断裂韧性：为了扩展裂缝，净压力为正，在裂缝端部之前诱发一个张开的张应力。该应力在端部趋向无限大，离开端部逐渐降低，在无限远处为零。当裂缝端部的应力值达到最大，即张开型应力强度因子达到临界值，岩石应力强度因子的临界值称为岩石的断裂韧性，它决定了裂缝在延伸过程中所需要的力。

压裂岩石的断裂韧性是阻止裂缝向前扩展的一个量度。裂缝在扩展过程中，受周围岩石的断裂韧性的控制。根据能量条件，内压（或通常所说的破裂载荷）会在裂缝边缘某一点上诱发一个应力强度因子，当它大于岩石的断裂韧性时，裂缝向前扩展。

岩石断裂韧性的大小与施工泵压（即破裂压力和裂缝延伸压力）的高低呈正比，与水力裂缝缝长的长短呈反比。

在一定条件下，岩石断裂韧性的大小可使水力裂缝方位不再沿水平最大主应力方位延伸而发生转向。