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实验尺度下的煤岩水力压裂数值模拟研究

Numerical Simulation of Coal Hydraulic Fracturing at the Experimental Scale

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为研究煤岩水力压裂的过程,及其受初始破裂单元和流体注入速度的影响,通过实验图像建立了煤层水力压裂的天然裂缝网络模型.再结合现有的牵引分离准则及流体流动模型建立了煤岩水力压裂数值模拟模型,通过ABAQUS进行数值模拟计算.讨论了煤岩水力裂缝的形成以及数值模拟中的初始破裂单元设置和流体注入速度对裂缝扩展的影响.结果表明:①实验尺度的水力压裂实验研究和数值模拟研究的边界效应应该被考虑;②煤岩水力压裂过程中,裂缝发育可能贯穿于整个压裂过程中;③初始破裂单元个数的增加,煤岩水力压裂的流体压力曲线上的起裂压力逐渐降低,甚至可能低于扩展压力;④流体注入速度越大,煤岩水力压裂的起裂压力和破裂压力越大,而流体注入速度对煤岩水力裂缝扩展的影响存在一定的波动性,应综合考虑.

崔俊飞

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瓦斯灾害监控与应急技术国家重点实验室

中煤科工集团重庆研究院有限公司

煤岩 水力压裂 裂缝扩展 数值模拟 实验尺度

2018YFC0808305

2021

现代矿业
中钢集团马鞍山矿山研究院有限公司

现代矿业

影响因子:0.33
ISSN:1674-6082
年,卷(期):2021.37(7)
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