Nuestras reservas de gas de esquisto rico, tiene reservas probadas de gas de esquisto en el mundo, pero era baja porosidad del yacimiento y características de baja permeabilidad de las propiedades físicas de la necesidad para la fracturación hidráulica más eficaz para el gas de esquisto en la mejora permeabilidad de la roca, que es mucho más grande que la dificultad de la explotación en otros países. en la actualidad, el problema básico de la tecnología de fracturación hidráulica en china es la manera de formar una red reticulada a gran escala de grietas en la pizarra, desorción y el desplazamiento de cooperación con la pizarra El gas se agotó rápidamente.
fluido de fracturación sólido - - Recientemente, mecánica no lineal, Instituto de Mecánica, Estado clave Laboratorio equipo alrededor de la roca hidráulica fluido de fracturamiento estrés interfaz de cizalla actuadores, para llevar a cabo trabajos de investigación para la ley de propagación de grietas, encontraron que la viscosidad del fluido de fracturación que fluye interfase sólido - líquido esfuerzo cortante puede tener un efecto importante sobre la ley de propagación de grietas este hallazgo explica la presión del pozo encontró mucho más alto que el valor predicho de los modelos tradicionales fenómeno puede utilizarse para seleccionar y guiar el fluido de fracturación en el modo de fracturarse. La optimización, tiene un importante valor de aplicación.
Ampliamente se cree fuerza de fracturación hidráulica en toda la grieta se mantuvo sin cambios, se sumergió aparecen sólo en las proximidades de la punta de la grieta. En teoría, los investigadores también han encontrado que la presión tiene una singularidad en la punta de la grieta, y la fuerza singularidad y crack líder propagación mecanismo, punta de la grieta de presión de fluido (rock romper consumo de energía, el consumo de energía de mecanismo dominante fluido de fracturación viscoso) en relación en el consumo de energía fluido de fracturación viscoso del mecanismo dominante, -1/2 orden singularidad desaparición de la mecánica de fractura elásticos lineales clásica -1/3 orden de singularidad del sólido también enfatizan singularidad -1/3 orden, que es un sólido - juego de dos fases líquida provoca estrés para ser entendido por el equilibrio de fuerzas, la singularidad tensión de corte es más fuerte que la presión Por lo tanto, se necesita un estudio detallado de los efectos del estrés por cizallamiento.
Por consiguiente, el estudio de la grieta punta singularidad estrés para interfase sólido - líquido tensión de cizallamiento en un análisis cualitativo por investigadores asintótica naturaleza al agrietamiento por tensión de la punta y de desplazamiento, y los campos de desplazamiento y el estrés en conjunción con el límite recién creado integral. ecuación realizó una investigación y encontraron que el esfuerzo de corte tiende a causar grietas cerradas; cálculo utilizado para determinar el factor de intensidad de tensiones y la tasa de liberación de energía es necesario introducir modificaciones tensión de cizallamiento; grietas expansión de los posibles fenómenos de inestabilidad, y por el entorno de la tensión punta de la grieta y densidad de energía de deformación, para obtener una grieta tiende a esfuerzo cortante perpendicular a la superficie de la grieta grietas. estos hallazgos demostraron teóricamente mediante el control de los parámetros de fractura, grieta se produce propagación de modo que fenómeno de inestabilidad, la formación de grietas red fracturación hidráulica proporciona una nueva idea . basado en esto, los investigadores plato para grieta fracturación hidráulica común basado en interfase sólido - líquido de acoplamiento de modelo de fracturación estrés estado fluido ley de potencia hidráulica, y se basan en el criterio de propagación factor de intensidad de tensiones grieta corregido, que modelo Se puede extender al modelo de fracturación hidráulica bidimensional y cuasi tridimensional comúnmente utilizado para proporcionar un fraguado hidráulico rápido y preciso Y programas de simulación. Otros estudios demostraron que el consumo de energía del flujo de fluido de fracturación viscosa y la fractura de la roca es insignificante en comparación con el consumo de energía del caso en el que el esfuerzo cortante que resulta en más tiempo, la presión del pozo grieta estrecha y más alta, y alta un fenómeno potencial estrés grieta de cizallamiento de inestabilidad, mientras que al extremo de la fisura y el pozo; presencia de sólido - presión y el esfuerzo cortante en la interfaz de líquido, y el consumo de energía del flujo de la fractura de la roca de fracturación viscoso consumo de energía de fluido de dos pares de mecanismo dominante, y el líder en el mecanismo del cambio de proceso de fracturación, cambiar de dirección y el índice de flujo de ley de potencia de alrededor de fluido de fracturación. estos resultados explican la presión del pozo es mucho mayor que fenómeno encontrado de las predicciones del modelo tradicionales para el fluido de fracturación y la presión de selección El control de flujo agrietado proporciona la dirección.
Más trabajos de exploración a fondo de sólido - líquido de la tensión interfacial al cizallamiento una influencia importante en el proceso de fracturación hidráulica singularidad estrés y el mecanismo dominante ofrece una nueva manera de resolver los problemas fundamentales que existen en el gas de esquisto.
estudio relacionado, publicado en el ASME Journal of Applied Mechanics. El estudio fue apoyado por la Fundación Nacional de Ciencias Naturales de fondo petroquímica conjunta para financiar proyectos innovadores a través del equipo de la Academia de Ciencias de China, se centró en proyectos de investigación de vanguardia, proyectos de ciencia y tecnología estratégicos piloto y similares.
Fig.1 Distribución de la densidad de energía de esfuerzo y deformación normalizada cerca de la punta de la grieta bajo diferentes mecanismos dominantes
La Fig. 2. (a) el craqueo un disco fracturación hidráulica esquemática; (b) el mecanismo dominante en diferente cambio en el índice de flujo de n. <0.5 时, 由断裂耗功向黏性耗功主导机制转变; n>0.5, el esfuerzo cortante dominó la propagación temprana de grietas
