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水力压裂法测试土的断裂韧度

断裂韧度是断裂力学中非常重要的一个参数 ,目前还没有统一的方法来测定土的断裂韧度 ,本文尝试用水力断裂法测试土的断裂韧度 ,初步研究了压实度和裂纹长度对断裂韧度的影响 ,并与其他方法所得的结果进行了比较。1 试验装置与试件制备1.1 试验装置试件制成厚壁圆筒状 ,内壁预制两对称径向裂纹 ,实验时通过液压使试件内壁受力 ,并最后导致试件的破坏。试验装置示意图如图 1所示 ,通过乳胶管、上下垫圈使液体与土样隔开。上压盖不能旋拧过紧 ,以免土样压坏 ,液体压力通过手动压力泵提供 ,液压值从压力传感器上读出 ,试件破坏时 ,记录下破裂压力值。1.2 试样制备试样选用陕西黄土 ,最佳含水量为 14 % ,最大干容重为18.4 5kN/m3。首先用特制模具压制出厚壁圆筒试样 ,试样高 6cm ,内、外半径分别为 0 .5cm和 3.5cm ,然后在试件内壁预制出两对称径向裂纹 ,裂纹长度采用 0 .6cm和 0 .9cm两种规格 ,用以研究...  (本文共2页) 阅读全文>>

《当代化工研究》2019年08期
当代化工研究

水力压裂治理瓦斯探讨

1.水力压裂技术在瓦斯治理中的必要性(1)应对煤层瓦斯泛滥的问题在处理煤矿瓦斯的问题中采取水力压裂技术,可以实现对基质块中存储的瓦斯展开封闭化的治理,从而来增大瓦斯自吸附状态转变成游离状态的难度水平,即进一步减小了瓦斯的具体涌出量,给煤矿工作人员的安全带来了良好的保障。(2)提高煤层的透气水平在煤矿被大范围挖采的过程中,煤矿的生态环境也受到了较为严重的破坏,针对较深的煤层而言,透气水平普遍较低,从而无法让瓦斯得到全面的释放。所以,采取水力压裂技术来对瓦斯进行处理,可以在煤层外表面生成大量的裂缝。(3)减小瓦斯压力如果瓦斯压力集中分布在一个煤层范围中,而若不慎被释放出,则会造成非常恶劣的安全事故发生,从而给煤矿施工人员的生命安全带来了不良的影响。所以,煤矿企业应该全面调动水力压裂技术的瓦斯处理作用,合理有效的使用这一项手段,可以使得瓦斯在煤层中自高压区进一步传到低压区,以此来促进煤矿企业达到煤层瓦斯压力减小的效果。2.水力压裂技术...  (本文共2页) 阅读全文>>

《化工管理》2018年02期
化工管理

浅析水力压裂技术研究现状及发展趋势

对于水力压裂技术,其发展的时间较长,尤其是在80年代末之后,各方面都得到了进一步改善,比如,压裂设计、添加剂,以及压裂设备等,在裂缝的检测技术方面也有了明显进步,使水力压裂技术在整体上是实现了新的突破。目前,水力压裂技术主要应用在油气田的开发中,油水井得到了明显的增产增注,在水力压裂的作用下,井底周围的渗流条件得到了改善,使油井产能得到了提高。1压裂技术与工艺1.1重复压裂技术对于重复压裂,其裂缝产生的机理有两种,一是对老裂缝进行延伸,二是在层内造成新的裂缝。但是,在老井重复压裂中,都会用到这两个机理,而第二种机理所造成的裂缝效果比第一种理想。对于重复压裂的效果,其影响因素可分为以下三类:(1)之所以产生新的裂缝,其原因有很多,比如:远场水平地的应力较差、初次裂缝的长度、宽度,以及生产压差、渗透率,若这些因素中的一个数值低于其临界值,不管生产的时间有多久,都不会出现新的裂缝。然而,如果远场水平地应力差很小,或者初次裂缝的长度、宽...  (本文共1页) 阅读全文>>

《水动力学研究与进展(A辑)》2017年01期
水动力学研究与进展(A辑)

基于高压脉动水力压裂的脉动波传播机理研究

引言脉动水射流较静压水射流能更好、更快地切割或破坏物体,在工业中已得到大量应用[1]。脉动水力压裂已在煤层气开采中得到一定应用,实践表明,它能够比静载压裂更易在井筒附近产生大范围的体积缝网[2]。当前,如何把脉动水力压裂技术成功应用到页岩气勘探开发中,对页岩气勘探开发降成本至关重要[3],进而推动脉动水力压裂技术研究发展。李爱华等[4]在探讨高坝下游水垫塘内脉动压力在底板缝隙水介质中的传播机理时,采用一维瞬变流方程和正弦脉动波形,研究了缝隙粗糙程度及堵塞程度对脉动压力传播衰变的影响。刘沛清等[5]在研究多级板块缝隙中脉动压力传播过程时,模拟得出脉动压力传播过程是一个剧烈变化的水力瞬变过程。李贤忠[6]在研究高压脉动水力压裂增透机理时,得出脉动压力在传播过程中可能存在脉动压力波的反射、叠加和往复等,脉动压力引起缝隙内的压力波波动;采用正弦脉动波压裂改造煤层在煤矿瓦斯抽排应用中取得良好效果。Bowers等[7,8]在研究陡槽底板下排...  (本文共7页) 阅读全文>>

《地球物理学进展》2017年01期
地球物理学进展

基于大型水力压裂实验系统的室内模拟研究

中国石油化工股份有限公司石油物探技术研究院,南京211103SINOPEC Geophysical Research Institute,Nanjing 211103,Chinadoi:10.6038/pg201701580引言水力压裂是油气井增产的一项重要技术措施,它已经广泛应用于致密砂岩、页岩等低渗透油气藏的开采中(熊欣等,2015;张艺耀等,2013).该项技术是利用地面高压泵将高黏液体以大大超过地层吸收能力的排量注入井中,在井底憋起高压,当此压力大于附近的地应力和地层岩石抗张强度时,在井底附近产生裂缝.岩石等脆性材料的破坏过程中,一般伴随着声、电磁和变形等物理现象,其中声发射是一种常见的物理现象(周瑶琪等,2008).当岩石受外力或内力作用产生变形或断裂时,就以弹性波形式释放出应力应变能,这一现象被称为微地震现象,其已被广泛应用于岩石、混凝土等材料的破坏失稳机理研究(邓琦等,2010;朱权洁等,2012).我国在20世纪...  (本文共6页) 阅读全文>>

《中外能源》2017年04期
中外能源

节能减排与环保

水力压裂可能影响饮用水质量Energy Daily,2016-12-14美国政府2016年12月14日称,水力压裂释放出天然气和石油时可能对美国饮用水质量和可用性产生负面影响。环境保护署(EPA)科学顾问Thoma Burke说,“这项评估是迄今为止关于饮用水资源和水力压裂关系的国家科学数据的最完整的汇编。”EPA的最终报告提供了在某些情况下,水力压裂活动可能影响美国饮用水资源的科学证据,并且以超过1200个引用的科学资源为基础进行了综述。水力压裂(或压裂)涉及在高压下把大量水和化学品泵入到地球深层,用于破碎岩石以促进天然气或石油的流动。EPA的报告是应国会要求印发的。EPA的初步评估没有发现任何表明压裂技术可能会系统地损害供水的证据。但最后的报告反过来删除了这句话。它还“确认在某些条件下,水力压裂活动的影响可能更频繁或更严重”,这些条件包括在水资源可利用率低的地区以及在无内衬的地坑中处理废水时进行水力压裂。该报告没有提供影响饮...  (本文共1页) 阅读全文>>