煤储集层起裂强度和损伤强度的各向异性特征

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作者郝宪杰1 ; 2 ; 3 ; 4 ; 魏英楠1 ; 杨科4 ; 5 ; 苏健6 ; 孙英峰1 ; 朱广沛7 ; 王少华8 ; 陈海波1 ; 孙卓文1
作者HAO Xianjie ; WEI Yingnan ; YANG Ke ; SU Jian ; SUN Yingfeng ; ZHU Guangpei ; WANG Shaohua ; CHEN Haibo ; SUN Zhuowen ; Beijing 100083 ; China ; Beijing Key Laboratory for Precise Mining of Intergrown Energy and Resources ; China University of Mining and Technology(Beijing) ; Beijing 100083 ; China ; State Key Laboratory of Water Resource Protection and Utilization in Coal Mining ; Beijing 100083 ; China ; Key Laboratory of Safety and High-efficiency Coal Mining ; Ministry of Education(Anhui University of Science and Technology) ; Huainan 232001 ; China ; State Key Laboratory of Mining Response and Disaster Prevention and Control in Deep Coal Mines ; Anhui University of Science and Technology ; Huainan 232001 ; China ; PetroChina Research Institute of Petroleum Exploration&Development ; Beijing 100083 ; China ; College of Engineering ; Peking University ; Beijing 100083 ; China ; CAS Key Laboratory of Mechanical Behaviour and Design of Materials ; University of Science and Technology of China ; Hefei 230026 ; China)
单位1中国矿业大学(北京)能源与矿业学院;2共伴生能源精准开采北京市重点实验室;3煤炭开采水资源保护与利用国家重点实验室;4煤矿安全高效开采省部共建教育部重点实验室;5深部煤矿采动响应与灾害防控国家重点实验室;6中国石油勘探开发研究院;7北京大学工学院;8中国科学院材料力学行为和设计重点实验室收起
关键词煤层气 ; 煤储集层 ; 起裂强度 ; 损伤强度 ; 水力压裂 ; 层理 ; 裂纹体积应变 ; 声发射
来源石油勘探与开发
出版年2021
期号第1期
摘要
综合采用裂纹体积应变法和声发射法分析了煤储集层起裂强度、损伤强度、破坏模式和声发射特征的各向异性特征。研究表明,煤储集层抗压强度、起裂强度和损伤强度均表现出明显的各向异性特征,抗压强度随层理倾角的增加而减小,但层理倾角为45°与90°时抗压强度相差不大,起裂和损伤强度均随层理倾角的增加先减小后增大,层理倾角为0°时起裂和损伤强度最高,90°时次之,45°时最低;层理倾角为0°时煤储集层破坏模式为大尺度破裂的稳步扩展,层理倾角为45°时部分为小尺度破裂稳步扩展,部分为大尺度破裂的突发式失稳扩展,层理倾角为90°时主要为小尺度破裂的突发式失稳破坏;与声发射计数相比,声发射能量更适合用来确定煤储集层的起裂和损伤强度。图14表2参35

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