当社の豊富なシェールガスの埋蔵量は、世界でシェールガス埋蔵量を証明しているが、それは、低い貯水池の空隙率と改善にシェールガスのためのより効果的な水圧破砕の必要性の物理的性質の低透過特性でした他の国の搾取の難易度よりもはるかに大きい岩の浸透率は、。現時点では、中国での水圧破砕技術の基本的な問題は、頁岩との協力のための頁岩、脱着及び変位に亀裂の大規模架橋ネットワークを形成する方法でありますガスはすぐに採掘された。
ソリッド破砕流体 - - 最近、非線形力学、流体界面のせん断応力を破砕油圧岩で約力学研究所、国家重点実験室アクチュエータチーム、亀裂伝播法則のための研究作業を実行するには、破砕という流体の粘度を見つけました固体流れ - 液界面のせん断応力は亀裂伝播法則に大きな影響を持つことができ、この発見は、坑井圧力が現象がモードを破砕して破砕流体を選択してガイドするために使用することができ、伝統的なモデルの予測値よりもはるかに高い見つけ説明しています。最適化は、重要なアプリケーションの価値があります。
全体の亀裂で広く信じられて水圧破砕強度、変わらず亀裂先端付近にのみ表示され急落した。理論的には、研究者はまた、圧力は亀裂先端で特異点を持っていることがわかった、と特異点の強度と伝搬大手クラック機構支配的な機構の粘性破砕流体消費電力に関連する（岩石破壊消費電力、粘性破砕流体支配的な機構の消費電力）-1/2古典的な線形弾性破壊力学の順序特異消失、流体圧力亀裂先端固体の特異点の-1/3順序も固体で特異-1/3ため、応力 - 液二相状態の整合が応力が力のバランスによって理解されるようにするが、剪断応力の特異性は、圧力よりも強いですしたがって、せん断応力の影響に関する詳細な研究が必要です。
したがって、固体のための亀裂先端の応力特異の研究 - 研究者漸近的な性質の亀裂先端応力と変位し、新しく作成された境界積分に連動して変位や応力場による定性分析上の液界面せん断応力。その結果、せん断応力はき裂の閉鎖につながる傾向があり、一般に用いられている応力拡大係数やエネルギー放出速度の計算方法ではせん断応力補正が必要である。亀裂を取得する歪みエネルギー密度は、クラック表面亀裂に垂直応力を剪断する傾向がある。これらの知見は、骨折のパラメータを制御することによって、理論的に証明され、伝播がので、不安定現象が発生するクラック、亀裂水圧破砕ネットワークの形成は、新しいアイデアを提供これに基づいて、研究者らは、一般的なディスク破砕のための固液界面に応力歪みを結合したべき乗則流体力学的破砕モデルを確立し、応力拡大係数に基づいて亀裂伝播基準を修正した。迅速かつ正確な油圧破砕セットを提供するために一般的に使用される2次元および準3次元水力破砕モデルに拡張することができますシミュレーションプログラム。さらなる研究は、粘性破砕流体と岩石破壊の流れの消費電力が長く、その結果、せん断応力、狭く、より高い亀裂坑井圧力、および高いケースの消費電力に比べて無視できる程度であることが示されましたクラックせん断応力の潜在的不安定現象ながら亀裂先端と坑井において、固体の存在 - 圧力と液体界面にせん断応力、及び支配的な機構の二対の粘性破砕流体消費電力の岩石破壊フローの消費電力、およびリーディング破砕プロセス中のメカニズムの変化と遷移の方向は、法則破砕流体の流動性指数に関係する。これらの発見は、坑井の圧力が従来のモデルの予測値よりもはるかに高いという現象を説明し、割れたフロー制御は方向を提供する。
上記の研究は、固液界面におけるせん断応力が応力特異性に及ぼす重要な影響と水力破砕における支配的メカニズムを深く探究し、シェールガス開発の基本問題を解決するための新しい考え方を提供する。
応用力学のASMEジャーナルに掲載された関連研究は、。この研究は、科学の革新的なクロスチームプロジェクト中国科学院の資金を調達するための共同石油基金の国家自然科学基金によってサポートされていました、最先端の研究プロジェクト、パイロットの戦略的な科学技術プロジェクトなどに焦点を当てました。
図1異なる支配的機構下におけるひび割れ先端近傍の規格化応力とひずみエネルギー密度分布
図2.（a）円板状の水圧破砕の模式図（b）異なる流れ指数を持つ支配的機構の遷移N <0.5 时, 由断裂耗功向黏性耗功主导机制转变; n>0.5であり、せん断応力は初期の亀裂伝播を支配していた
