لدينا احتياطيات الغاز الصخري الغني، وقد ثبت احتياطيات الغاز الصخري في العالم، لكنها كانت منخفضة المسامية خزان وانخفاض خصائص نفاذية الخصائص الفيزيائية للحاجة إلى التكسير الهيدروليكي أكثر فعالية للغاز الصخري في تحسين نفاذية الصخور، والتي هي أكبر بكثير من صعوبة الاستغلال في بلدان أخرى. في الوقت الحاضر، فإن المشكلة الأساسية لتكنولوجيا التكسير الهيدروليكي في الصين هي كيفية تشكيل شبكة عبر ربط نطاق واسع من تشققات في الصخر، الامتزاز والتشريد للتعاون مع الصخر الزيتي الغاز يستخرج بسرعة.
الصلبة التكسير السائل - - في الآونة الأخيرة، ميكانيكا غير الخطية، معهد الميكانيكا، مفتاح الدولة مختبر المحركات فريق حولها في الصخور الهيدروليكية كسر السوائل الإجهاد واجهة القص، للقيام بأعمال الأبحاث للقانون الكراك نشر، وجدت أن كسر زوجة السائل تتدفق الصلبة - يمكن اجهة السائل إجهاد القص يكون لها تأثير كبير على القانون الكراك نشر يفسر هذا الاكتشاف وجد ضغط البئر أعلى بكثير من القيمة المتوقعة من النماذج التقليدية الظاهرة يمكن أن تستخدم لتحديد وتوجيه السائل كسر في وضع كسر. الأمثل، له قيمة تطبيق الهامة.
ظلت يعتقد على نطاق واسع قوة التكسير الهيدروليكي في صدع بأكمله دون تغيير، سقطت تظهر فقط في محيط من طرف الكراك. ومن الناحية النظرية، ووجد الباحثون أيضا أن الضغط لديه التفرد في الطرف الكراك، وقوة التفرد والتشقق الرائدة آلية المتعلقة في لزج كسر السائل استهلاك الطاقة للآلية السائدة، -1/2 أجل التفرد اختفاء الخطية الكلاسيكية الميكانيكا كسر المرنة (كسر استهلاك الطاقة، واستهلاك الطاقة من لزج كسر السائل آلية المهيمنة الصخر)، ضغط السائل الكراك طرف -1/3 ترتيب حدانية الصلبة أيضا يؤكد التفرد -1/3 النظام، الذي هو صلب - يسبب السائل مرحلتين مطابقة الإجهاد يجب أن يفهم من توازن القوى، إجهاد القص التفرد هو أقوى من الضغوط لإجراء دراسة مفصلة، وبالتالي فإن تأثير على ضرورة إجهاد القص.
وفقا لذلك، ودراسة صدع طرف التفرد الإجهاد للصلب - واجهة السائل إجهاد القص على التحليل النوعي من قبل الباحثين مقارب طبيعة صدع التوتر طرف والتشريد، والحقول النزوح والضغط بالتزامن مع الحدود التي تم إنشاؤها حديثا لا يتجزأ. أجرت معادلة البحث وجدت أن إجهاد القص يميل إلى يسبب تشققات مغلقة، حساب المستخدمة لتحديد عامل شدة التوتر ومعدل إطلاق الطاقة ضروري لإدخال تعديلات إجهاد القص، الشقوق توسيع ظواهر عدم الاستقرار المحتملة، وعلى مقربة من الإجهاد الكراك طرف و كثافة الطاقة سلالة، للحصول على الكراك يميل إلى إجهاد القص عمودي على سطح الكراك تكسير. وقد أثبتت هذه النتائج من الناحية النظرية من خلال السيطرة على المعلمات كسر، صدع يحدث التكاثر بحيث ظاهرة عدم الاستقرار، وتشكيل الشقوق توفر شبكة التكسير الهيدروليكي فكرة جديدة . على هذا الأساس، طبق الباحثون عن المشترك الكراك التكسير الهيدروليكي على أساس متين - واجهة السائل اقتران الإجهاد دولة القانون قوة السائل نموذج التكسير الهيدروليكي، ويستند على معيار تصحيح شدة الإجهاد نشر عامل الكراك، أي نموذج قد توسيع كالعادة نموذج التكسير الهيدروليكي شبه ثنائي الأبعاد وثلاثي الأبعاد، وتوفير تصميم سريع ودقيق للالتكسير الهيدروليكي وبرامج المحاكاة. مزيد من الدراسات أظهرت أن استهلاك الطاقة من تدفق السائل اللزج كسر وكسر الصخور وضئيلة بالمقارنة مع استهلاك الطاقة من الحالة التي يكون فيها إجهاد القص يؤدي إلى أطول، أضيق وارتفاع ضغط صدع حفرة البئر، وعالية ظاهرة الإجهاد الكراك القص المحتمل عدم الاستقرار بينما في الطرف الكراك والبئر، وجود الصلبة - ضغط وإجهاد القص على واجهة السائلة، واستهلاك الطاقة من تدفق كسر صخرة كسر لزج استهلاك الطاقة السوائل اثنين من أزواج من آلية المهيمنة، والرائدة في آلية التغيير عملية التكسير، تغيير الاتجاه ومؤشر تدفق الطاقة قانون حول كسر السائل. هذه النتائج تفسر الضغط بشكل جيد تتحمل هي أعلى بكثير من ظاهرة وجدت لتنبؤات النماذج التقليدية للسوائل التكسير والضغط اختيار يوفر التحكم في التدفق المتصدع الاتجاه.
المزيد من العمل في عمق استكشاف الصلب - السائل إجهاد القص بينية تأثير هام على عملية الهيدروليكي التفرد إجهاد الكسر وآلية المهيمنة يوفر طريقة جديدة لحل المشاكل الأساسية التي توجد في الغاز الصخري.
ونشرت نتائج البحوث ذات الصلة في مجلة أسم للميكانيكا التطبيقية، التي كانت مدعومة من قبل مؤسسة العلوم الطبيعية الوطنية للصين للبترول والكيميائية صندوق مشترك، والأكاديمية الصينية للعلوم الابتكار فريق الصليب المشروع، مشروع بحوث العلوم الحدودية والبرنامج الاستراتيجي للعلوم والتكنولوجيا التجريبية.
الشكل 1. توزع الإجهاد وتوتر كثافة الطاقة التوزيع بالقرب من طرف الكراك تحت مختلف الآليات المهيمنة
الشكل 2 (أ) رسم تخطيطي للتكسير الهيدروليكي على شكل قرص؛ (ب) انتقال الآلية المهيمنة بمؤشرات تدفق مختلفة N <0.5 时, 由断裂耗功向黏性耗功主导机制转变; n>0.5، والإجهاد القص يهيمن على انتشار الكراك في وقت مبكر
