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水压致裂法
水力压裂法（hydrofracturing method）又称水压致裂法。
一种绝对地应力测量方法。
测量时首先取一段基岩裸露的钻孔，用封隔器将上下两端密封起来；然后注入液体，加压直到孔壁破裂，并记录压力随时间的变化，并用印模器或井下电视观测破裂方位。
根据记录的破裂压力、关泵压力和破裂方位，利用相应的公式算出原地主应力的大小和方向。
水力压裂技术的运作如下，把水，砂子和化学试剂的混合液高压泵入地层深处的岩石，打开小的缝隙以允许石油和天然气更流畅的流到钻井口。
水平钻探首先是垂直向下一英里或更深开一个钻井，然后再朝水平方向同样以一英里或更长的距离打开另外一个钻井。
这样一来，水平钻探便能进入大面积区域的储油岩石。
水压致裂煤层裂缝发育特点的研究水压致裂是一种常用的提取煤层气的技术，通过注入高压水使煤层发生裂缝，以增加煤层的渗透性和可采性。
研究水压致裂煤层裂缝的发育特点对于优化水压致裂工艺、提高采气效果具有重要意义。
本文将从裂缝类型、裂缝发育规律、裂缝扩展方向等方面来解释水压致裂煤层裂缝的发育特点。
水压致裂煤层裂缝的类型主要有张裂缝、剪裂缝和混合裂缝。
张裂缝是由于煤层受到水压作用而产生的垂直于水压方向的裂缝，其主要作用是增加煤层的渗透性和储集空间。
剪裂缝是由于煤层受到剪切力作用而产生的平行于剪切力方向的裂缝，其作用是增加煤层的渗透性和增强气体的运移能力。
混合裂缝则是张裂缝和剪裂缝的混合形式，同时具有增加渗透性和增强气体运移能力的作用。
水压致裂煤层裂缝的发育规律主要有两个方面。
一是裂缝发育的受限性。
水压致裂煤层裂缝的发育受到煤层物性和地应力等因素的制约，煤层物性越差、地应力越大，裂缝发育的受限性就越明显。
二是裂缝发育的可变性。
水压致裂煤层裂缝的发育不仅受到地应力的作用，还受到煤层中存在的天然裂缝、构造面等因素的影响，使得裂缝的发育具有一定的可变性。
水压致裂煤层裂缝的扩展方向也有一定的规律。
一般情况下，张裂缝的扩展方向与地应力方向呈现垂直关系，即张裂缝沿着最大有效应力方向发展。
而剪裂缝的扩展方向则与地应力方向呈现平行关系，即剪裂缝沿着最大剪应力方向扩展。
水压致裂煤层裂缝的发育特点主要包括裂缝类型的多样性（张裂缝、剪裂缝和混合裂缝）、发育规律的受限性和可变性，以及裂缝的扩展方向与地应力方向的关系。
研究水压致裂煤层裂缝的发育特点对于优化水压致裂工艺、提高采气效果具有重要意义。
水压致裂法测量地应力院系：地科院姓名：陆凯学号：201622000064提交日期：2016年11月27日摘要：水压致裂法在地质工程中广泛于测量地应力。
传统的水压致裂法理论是建立在弹性力学平面应变理论的基础之上的,用于测量地质条件简单的情况下的二维地应力,但是传统水压致裂法的由于存在许多不足,因此再次出现了提出了三维地应力测量理论,采用最小主应力破坏准则进行水压致裂法三维地应力测量,对地质条件比较复杂的地区可以用该方法进行测量,但是还需要进一步的改进。
传统的水压致裂法理论和三维地应力测量理论各有优缺点。
关键词：地应力测量传统水压致裂法三维地应力测量理论最小主应力水压致裂法是测量]3-1[地壳深层岩体地应力状态的一种有效方法,对地应力测量的测试原理基于三个基本假设:(1)地壳岩石是线性均匀、各向同性的弹性体;(2)岩石为多孔介质时,流体在孔隙内的流动符合达西定律;(3)主应力方向中有一个应力方向与钻孔的轴向平行。
向封闭的钻孔内注入高压水,当压力达到最大值P f后,钻孔井壁会发生破裂导致井内压力下降,为维持裂隙保持张开状态,孔内压力最终会达到恒定值,不再注入后,孔内压力迅速下降,裂隙发生愈合,之后压力降低速度变慢,其临界值为瞬时关闭压力P s,完全卸压后再重新注液,得到裂隙的重张压力P r以及瞬时关闭压力P s,最后通过由仪器记录裂缝的方向。
一、传统的水压致裂法传统的水压致裂法]8-4[应力测量理论和方法是建立在弹性力学平面应变理论的基础之上的,它的前提是原地应力场中的两个主应力方向构成一个平面,而第三个主应力是与这两个主应力垂直的。
利用一个铅直井孔进行水压致裂应力测量得到两个水平主应力的大小和方向,而垂向主应力的值是由岩石的密度按静岩压力计算得出。
传统水压致裂法采用最大单轴张应力的破裂准则,没有考虑轴向应力δz和径向应力δs对孔壁四周围岩的约束效应。
切向应力δ0随液压P w不断增大,由压应力转变为张应力状态,再由张应力逐渐增大达到围岩抗拉强度T,井壁四周围岩沿剪切方向产生破裂。
裂缝深度报告模板
一、概述
本文档提供了裂缝深度报告编写的模板，用于描述裂缝在结构体中的分布情况以及裂缝的深度、长度等属性。
二、报告模板
1. 结构体信息
在报告中，必须包含结构体的名称、类型、建造日期等基本信息，并提供结构体的设计图纸和相关技术资料。
此外，需要提供结构体的现状表述，包括结构体的主要用途、使用时间、维修历史等信息，从而为裂缝分布的原因提供背景信息。
2. 裂缝分布情况
需绘制一幅包含裂缝分布情况的示意图，其中需标出裂缝的位置、方向、长度等信息。
同时需要对裂缝的形态、数量、分布密度、分布区域等进行描述，这些信息是分析裂缝深度的基础。
3. 裂缝深度与长度
在报告中，必须提供裂缝深度和长度数据，可以采用表格的形式进行呈现。
表格的字段包括：裂缝标号、位置、方向、深度、长度、分布区域、使裂缝产生的原因、治理措施等。
4. 裂缝寿命评估
为了对裂缝的严重程度进行评估，需要进行裂缝的寿命评估。
由于此评估需要考虑的因素众多，通常需要借助专业的软件进行计算。
在报告中，可以简要介绍评估方法和参数，并提供计算结果和分析。
5. 结论与建议
在分析后，需要进行结论与建议的提出。
结论是基于对裂缝深度和寿命评估的分析而得出的，应该简明扼要，具体表述结构体的安全状况和维护要求。
建议是针对现状提出的技术和管理方案，可依据各种情况提出不同类型的建议。
三、总结
裂缝深度报告编写旨在对结构体的安全运行提供指导，并建议必要的维修和整改措施。
编写这种报告需要专业知识和实践经验，因此可以根据报告的具体情况，适当调整模板内容，以便制作出一个更严谨、更具体的报告。
GCTS水压致裂测试
(HFRTC-100)
特点
●可以进行静态和动态三轴试验，也可以进行
水压致裂，钻孔稳定和岩石渗透试验
●四个立柱式的加载架，伺服控制液压助动器，
加载能力1,100 kN，刚度为1750 kN/mm
●RTX-100不锈钢压力室，试样直径为NX（压
力达到70MPa
●油/气压力增压器和压力传感器，用于静态控
制围压或反压，压力可以达到70MPa
●伺服压力增压器，可以进行静态和动态控制
流体注入压力70MPa，也可以控制围压或反
压
●也可以用于围压或者反压
●加热系统可以使得测试温度达到230 °C
●备用功能：可以提供内部的声发射传感器
描述
GCTS水压致裂系统，不仅可以进行静态和动态三轴试验，还可以进行水压致裂，钻孔稳定和岩石渗透试验，操作过程简单易用。
以下的指标只是我们的基本系统，我们也可以提供更高的加载能力、压力范围、加载架刚度和不同尺寸的试样。
其他备选功能也包括用伺服控制增压器来代替手动油-气增压器，可以升级到双活塞增压器（它需要相对大的液体流量，而不会有压力尖峰）
规格
●轴向荷载：1,000 kN
●围压&孔隙流体压：70 MPa
●增压器体积：280 cc。
水压致裂法的应用成果水压致裂法测量地应力院系：地科院姓名：陆凯学号：201622000064提交日期：2016年11月27日摘要：水压致裂法在地质工程中广泛于测量地应力。
传统的水压致裂法理论是建立在弹性力学平面应变理论的基础之上的,用于测量地质条件简单的情况下的二维地应力,但是传统水压致裂法的由于存在许多不足,因此再次出现了提出了三维地应力测量理论,采用最小主应力破坏准则进行水压致裂法三维地量,在测量过程中破裂处的井壁围岩,是在张—张—压或张—压—压的三维应力状态下破裂的,并不符合最大单轴张应力破裂准则的应力条件。
实际应用中存在的两大主要问题:(1)在复杂地质构造或在山区峡谷等复杂地貌条件下,钻孔方向一般并非主应力方向,如果不假定主应力方向那么测试结果对实际生产用处不大;(2)传统水压致裂法确定的钻孔横截面上最大和最小的应力值中,最大应力精度差,最小应力精度高,因此测试结果的整体精度达不到要求精度。
一些学者就三维地应力测量解释进行了卓有成效的探讨,在不同方向的3个或3个以上钻孔内,采用完整岩石段的常规压裂实验,来测量三维地应力状态的三孔交汇水压致裂法来解决第一个问题。
二、三维地应力测量理论该理论方法采用最小主应力破坏准则进行水压致裂法三维地应力测量,其理论模型可以客观地反映水压致裂过程中诱发破裂产生的力学机制]9[。
根据线弹性理论,当钻孔内承受液体压力时,孔壁上某一点(钻孔极系坐标系下极角为θ)的最小主应力可以表示为原地应力张量、内水压力和θ的函数。
当原地应力张量和钻孔空间方位为定值时,则孔壁上的最小主应力表现为随极角θ变化的正弦曲线]10[。
在水压致裂应力测试过程中,随着向密闭的试验段持续泵进流体,最小主应力δ随内水压力的增加而不断减小,直至由压应力变为拉张应力。
当钻孔孔壁某一方位角θ处的δ首先达到该处的岩石抗张强度时,则形成诱发破裂,此时的流体压力为P f(即破裂压力),θ记录了破裂方位。
采用最小主应力破坏准则进行水压致裂三维地应力测量时,该方法在理论上是可行的,还可以避免由于采用最小切向应力准则可能带来的误差。
水压致裂法地应力测试1. 什么是水压致裂法1.1 简单概念嘿，大家好！今天咱们聊聊水压致裂法。
这可不是在海边玩水的方式，而是一种科学的测试方法！简单来说，就是用水的压力来找出地底下的“秘密”。
想象一下，把水压得像个“水压怪兽”一样，把石头“掰”开，然后看看石头里面藏了些什么。
这方法听起来是不是挺有趣的？1.2 为啥用水压？说起水压，这是个聪明的办法。
用水代替其他方法，省事又环保。
想象一下，传统方法可能用炸药，吓得地下小动物四处逃窜，而水压法就乖巧多了。
稳稳当当，既保护了小动物，又能把地下秘密一一揭晓。
2. 测试的步骤2.1 准备工作首先嘛，得准备好一堆设备。
比如，仪器、管道，当然还有源源不断的水。
想象你在厨房，准备开始一场烘焙，先把材料都准备齐全，没什么比这个重要的了！接下来，还得找个合适的地方，最好是比较干燥，不然我们可就要变成“大水怪”了。
2.2 注水测试然后就得开始注水了。
把水像个“小蛇”一样，通过管道注入到岩石缝隙里。
这个时候，水的压力会逐渐增大，那感觉就像一颗气球被不断充气，快要爆炸的样子。
接下来，观察岩石有没有裂缝。
这时候大家就像一群小侦探，目不转睛地盯着岩石，随着压力的增加，究竟会不会“啪”的一声裂开呢？3. 测试结果3.1 裂缝的解读如果岩石真的开裂了，那咱们就找到了重要的信息。
这些裂缝就像是一张地底藏宝图，告诉我们地壳的应力状态。
通过分析这些裂缝，科学家可以研究地下的构造、材料的承载力，真的是不可思议！就好比你在寻找宝藏，发现了一个个线索，让你更接近“终极大奖”。
3.2 应用前景那么，这玩意儿有什么用呢？可以说是大有可为啊！在建筑、矿业、石油勘探等方面，水压致裂法能提供准确的数据，帮助工程师们做出更好的决策，减少风险。
就像你打游戏的时候，提前了解敌人的弱点，会让你更加游刃有余！4. 小结所以说，水压致裂法可不是“玩水”的游戏，而是严肃的科学实验。
它利用水的力量，让我们能够深入了解地球内部的秘密。
给水管道水压试验记录填写说明1.设计最大工作压力（Mpa）：由设计出；2.试验压力（Mpa）：查表7.3.15；3.10分降压值（Mpa）：实测观察；一般2小时内不大于0.05Mpa；4.允许渗水量L/(min)·(km)：查表7.3.16；5.注水法（1）达到试验压力的时间（t1）：观察记录；（2）恒压结束时间(t2)：观察记录；（3）恒压时间内注入的水量W（L）：观测记录；（4）渗水量q（L/min）：计算，q=W/（T1-T2）；（5）折合平均渗水量L/(min)·(km)：计算渗水量×1000/试验段长度；实例：某工程管道长度为155m，管径为Φ100mm，管材为PE，接口种类为热熔连，设计最大工作压力0.4Mpa。
第一次试压：10分钟内降压0.004Mpa,达到试验压力的时间t1为8：30，恒压结束时间t2为10：30，恒压时间内注入水量为0.52L，计算并填表。
（1）根据查表7.3.15得知，试验压力为工作压力的1.5倍，试验压力为0.6 Mpa。
（2）根据实测观察，2小时内降压0.045Mpa，所以，10分钟降压值为0.045/12=0.00375 Mpa。
（3）根据表7.3.16得知，允许渗水量为0.28 L/(min)·(km)。
（4）观察得知：达到试验压力的时间（t1）为8：30′，恒压结束时间（t2）为10：30′，有效试验时间为2小时，即120分钟。
恒压时间内注入的水量W为0.52L，所以，渗水量q= W/（T1-T2）=0.52/120=0.00433L/min，折合平均渗水量为0.0043×1000/155=0.028L/(min)·(km) 填表如下：计算：q=)(21t t W。
收稿日期：2002-10-08基金项目：国家自然科学基金资助项目（50134040）·作者简介：冷雪峰（1972-），男，辽宁鞍山人，东北大学博士研究生；唐春安（1958-），男，湖南黔阳人，东北大学长江学者奖励计划特聘教授，博士生导师·第24卷第3期2003年3月东北大学学报（自然科学版）Journal o f Nort heastern uni versit y （N at ural s cience ）V o l.24，No.3M ar .2003文章编号：1005-3026（2003）03-0288-04非均匀孔隙压力下水压致裂的数值试验冷雪峰，唐春安，李连崇，杨天鸿（东北大学岩石破裂与失稳研究中心，辽宁沈阳110004）摘要：运用数值试验方法研究了非对称分布的孔隙压力梯度下水力压裂裂缝的扩展行为，数值试验再现了孔隙水压作用下岩石微破裂诱致宏观破坏的演化过程·数值试验结果表明，水力压裂裂纹的扩展不仅受到裂纹尖端局部孔隙水压力大小的影响，同时也受控于宏观上孔隙水压梯度分布，在扩展方向上致裂裂纹往往偏向于高孔隙压力的区域，并且其压裂压力随着局部孔隙压力的增大而降低，数值试验研究结果与物理实验结果有较好的一致性·关键词：岩体破裂；数值试验；水力压裂；非对称性；孔隙压；梯度分布中图分类号：TE 357.1+4文献标识码：A 水力压裂技术是改造低渗透储集层，使其达到工业性开采的最经济有效的增产措施之一·近年来，水力压裂工艺在石油和科研工作者的努力下得到了不断的完善和提高［1］，压裂方法已由适应潜层的水平裂缝为主的压裂方法发展到对低渗油藏的改造时期，出现了以增加致裂裂缝数目，并严格控制其裂缝性态为主要特征的新型压裂工艺［2］·受控于岩石介质本身的非均匀性及孔隙结构的复杂分布，使得孔隙水压作用下岩体的破裂过程十分复杂·许多学者已经从理论与实验上研究了孔隙水压力下直线型裂纹的扩展机制，美国学者B runo ［3］即利用实验方法研究了孔隙压力对裂纹扩展路径影响，他在一块岩板上钻了三个呈三角形分布的圆孔，对其中的一个孔注入恒定油压使该孔周边一定范围内的岩石介质得到饱和，之后对另一个孔施加不断增大的油压，同时对第三个孔不加任何干扰，这样岩板在宏观非对称孔隙压力梯度下产生宏观破坏·本文从岩石的细观结构入手，充分考虑岩石力学性质的非均匀性，运用渗流应力耦合细观数值模型，从模型破坏模式、应力场分布、压裂压力和声发射活动特性等方面，更加深入地研究了非对称孔隙压力分布情况下裂纹渐进扩展的力学机制·1数值试验!"!试验原理与方法本文运用基于渗流力学方程和弹性损伤理论而自行开发的RFPA 2D -F loW 系统进行数值试验，RFPA 2D -F loW 系统是在先前RFPA 2D 的基础上［4］，为进行岩石破坏过程渗流与应力耦合分析而开发的·是一个能模拟孔隙水压力作用下岩石介质逐渐破坏过程的数值模拟工具，系统计算中除了用到经典B io t 渗流力学耦合方程外，又用到了自行改进的渗流与应变（孔隙变化率）的耦合方程·1）渗流力学耦合方程分析对渗流中流固耦合问题，B iot ［5］将孔隙流体压力1和水容量!7的变化也增列为状态变量，本构方程是七对状态变量（O i ，E i ）和（1，!7）之间的物理关系，其基本方程［6］三维表达如下·平衡方程为"O i" i+P =0（i ， =1，2，3）·（1）几何方程为E i =12（ i ， + ，i ），E O =E 11+E 22+E 33·（2）本构方程（有效应力原理）为O i =O i -O 1S i =X S i E O +2G E i ，（3）!7=P G -O E O =P R -O ii3~·（4）渗流方程为i 21=1G "1"t -O "E O "t ·（5）式中，1，!7为孔隙水压力和孔隙变化量；~，R（@、O ）为B iot 常数；8为K ro ecker 常数；K i j 为渗透系数；O 为耦合系数；G ，>为剪切模量和拉梅系数；6i j ，6/i j ，E i j 为总应力、有效应力和总应变；O 为孔隙水压力系数；E i j =6i j ／3~·对于饱和土，B io t 做了简化假设：渗流过程中瞬时压缩应变与最后压缩应变相比，是可以忽略的，这意味着稳定流过程中，随着孔隙水消散流动趋于稳定，@非常大，作为理想化处理，取@= ·当孔隙变化量!n 引起的流量变化时，渗透系数K 是孔隙变化量!n 的函数，这样又要增加一个状态变量，为了保证方程封闭，由式（5）增加以下一个耦合方程：K i j （6，1）=K 0e !n =K 0e P R 13~6i （）j =K 0e- 6ii／3-O P（）~·（6）式中，6ii =61+6Z +63·该方程即为本文提出的渗流与应变（孔隙变化率）的耦合方程·通过岩石室内应力应变-渗透率全过程试验可知［6"8］，加载岩石试件荷载超过峰值强度后，在岩石破裂过程中，渗透率伴随细观结构的变化，发生突跳性增大，可通过引入突跳系数 这一概念，描述岩石破裂过程渗透率的突跳增大·Z ）RFPA Z D -F loW 系统分析过程RFPA Z D -F loW 系统的分析过程包括渗流分析+应力分析+破坏分析+耦合分析·渗流分析与应力分析采用有限元法进行·求渗流模型的解得到每一计算步水头分布和水荷载，依据有效应力原理完成每一计算步在外载荷或环境因素作用下（加载、开挖、水荷载和位移边界条件的改变等）的力学响应·渐进破坏分析是根据修正后的库仑（C oulom b ）准则（包含拉伸截断T e sio cut-o ff ）来检查材料中是否有单元破坏，对破坏单元则采用刚度特性软化（分离处理）和刚度重建（接触处理，单元再次发挥传递相邻单元应力的作用）的办法进行处理·耦合分析指通过单元渗透率与应力之间的耦合计算求解单元的渗透系数，并对连通的破坏单元在满足应力-渗透系数关系方程的基础上进行渗透系数突变和水压力传递处理·重复上述渗流分析、应力分析、破坏分析各过程，进行耦合迭代循环，直到满足迭代误差为止，之后进行下一步骤的计算·RFPA Z D -F loW 系统认为岩石的非均匀性对其应力应变关系和强度有很大影响［9］·一般认为声发射是由于晶体的位错运动、滑移、弹性和塑性变形、裂纹的萌生和扩展及摩擦作用而引起的·所以单元的破坏量与岩石的声发射之间存在着正比关系［10］·基于这种思想，在数值计算中，用破坏单元数目来表征声发射次数；用单元的损伤应变能释放来表示声发射的能量释放·上述分析可以解决裂纹萌生及非规则路径扩展过程中渗透率增大及其水压力跟踪传递问题以及裂纹闭合后渗透率降低问题·这样，就可以用数值计算方法，研究岩石破坏过程孔隙水压力与总应力相互作用的复杂机制及其声发射规律·1.2数值模型数值模型如图1所示，几何尺寸15c m >15c m ，划分为Z00>Z00个单元，采用平面应变模型，1，Z ，3号孔半径均为0.4c m ，模型边界自由，1号孔初始水压力为1M Pa ，并有水压力增量0.05M Pa ／步，Z 号孔中保持恒定水压力0.8M Pa ，3号孔水压力为0·图1数值试验模型图F i g .1Nu me ri ca l t es ti n g mode l i n non-uni f o r m P o r e P r essur e fi e l ds （a ）—W e i bull 分布后的弹模图；（b ）—水头等值线分布图·参考物理实验［4］，Z 号孔附近经过油的饱和，孔隙水压力较大，所以在本文的数值试验中Z 号98Z 第3期冷雪峰等：非均匀孔隙压力下水压致裂的数值试验孔附近的孔隙压力系数设置为0.6，并且有0.8 M pa的恒定水压力，3号孔中没有水压力，这样整个试件在宏观上形成了一个非对称的孔隙压力场·在1号孔中不断增大的水压力驱动下，将试件水力压裂·模型具体力学参数如表1所示·表1数值模型的力学参数Tabl e1Mechani cs P ar ame t e r s f o r nu me ri ca l moda l力学参数参数值载荷控制方式均质度!2.8耦合参数!0.02弹性模量均值"／M pa10000加载方式应力加载摩擦角／30孔隙水压力／M pa1.0抗压强度均值#／M pa80应力-渗透率耦合方程负指数方程渗透系数!／d0.1破坏后孔隙水压力系数1.0泊松比"0.25破裂后渗透率系数!20孔隙水压力系数#0.1破裂后残余强度百分比0.1围压值／M pa0连通单元破裂后的#12数值试验结果及分析2.1水力压裂过程图2显示了水压作用下岩石微破裂诱致宏观破坏的演化过程，本文的数值模型中，水压力可以沿裂纹传递进去，所以1号孔的内壁及引导裂纹尖端在初始水压的作用下就产生了明显的应力集中，随着水压力的增大，其应力积累越来越明显，在沿孔边几个单元距离内形成一个环状压力增高带，图2中所示为最小主应力分布图·但并无破坏单元出现·当孔中压力加载到第46步时（水压达到3.3M pa），在引导裂纹尖端，产生了零散分布的微破裂·致裂裂纹开始在引导裂纹尖端形成，可以看到裂纹尖端的应力集中非常明显·与实际工程压裂相似的是：致裂裂纹一旦起裂，在少量增加水压的情况下裂纹即开始扩展，当水压力加载到47步时，裂纹进入失稳破坏阶段，但具有重要意义的结果是新萌生的裂纹并不是沿着引导裂纹垂直向下扩展，而是逐步的向2号孔偏移·同时在1号孔的上部，基本与引导裂纹对称的位置上，又萌生了第二条裂纹（这与单孔水力压裂的实验现象基本是一致的），最后试件产生了一条大的宏观裂纹，完全失稳破裂，但裂纹并没有与2号孔连通·同时从试件破坏模式上可以看到，破裂面粗糙，裂纹扩展路径不规则，并伴有分叉行为·图2数值试验中裂纹扩展过程中的最小主应力分布图（图中明暗程度代表应力大小）F i g.2D i s tri buti on o f m i ni mu m P ri nc i P l e s tr ess duri n g P r o g r ess i ve f a i l ur e P r ocess o f nu me ri ca l moda l（a）—S te p1-1，$m in =-6.01M pa；（b）—S te p46-17，$m in=-6.48M pa；（c）—S te p47-20，$m in=-12.9M pa·2.2结果分析共作了四次数值试验（试验结果如图3所示），试验中使2号孔中保持不同的恒定水压力，其结果都是裂纹自引导裂纹起裂后逐步向2号孔偏移，2号孔中的恒定水压力越大，裂纹的偏移扩展趋势越强，这与实验［4］现象基本一致·该结果表明1、2号孔所形成的非对称孔隙压力场对致裂裂纹的走向起到了绝对的控制作用·由于裂纹扩展的自组织行为，为了减小扩展所需要的能量，裂纹往往使自己平行于最大压应力方向扩展，当2号孔中保持有恒定水压力时，它与1号孔的水压共同作用就使得应力场容易在1、2号孔连线的方向上产生最大压应力，这样就造成了致裂裂纹的偏向扩展·092东北大学学报（自然科学版）第24卷图32号孔中不同的水压力下试件破坏的剪应力分布图F i 9.3D i s tri buti on o f shear s tr ess w i t h d i ff e r ent h y dr aul i c P r essur e i n bo r e 2（a ）—P 2=0.6M P a ；（b ）—P 2=0.8M P a ；（c ）—P 2=1.1M P a ；（d ）—P 2=1.5M P a ·3结语（1）本文通过数值试验对非对称孔隙水压力场下水力压裂裂纹的扩展机制进行了研究，通过对数值模型破坏模式、声发射特性及压裂压力的分析，表明水力压裂裂纹的扩展主要为最小主应力引起的拉伸破坏·（2）裂纹的扩展不仅受到裂纹尖端局部孔隙水压力大小的影响，同时也受到宏观上孔隙水压梯度分布的影响，在扩展方向上致裂裂纹往往偏向于高孔隙压力的区域扩展·（3）在工程实际中，可以利用多孔非对称水力压裂技术更好的控制压裂裂纹的扩展方向·参考文献：［1］杜伊芳·国外水力压裂工艺技术现状和发展［J ］·西安石油学院学报，1994，9（2）：26-30·（D u Y F.T he p resent status and deve lo p i n g tendenc y o f h y -draulic fracturi n g techno lo gy abroad ［J ］.Journal o f X i ’anP etro I nst ，1994，9（2）：26-30.）［2］赵阳升·矿山岩石流体力学［M ］·北京：煤炭工业出版社，1994.125-147·（Zhao Y S.R ock f l uid m echanics in m ine ［M ］.B e i j i n g ：C oal lndustr y P ress ，1994.125-147.）［3］B runo MS.Pore p ressure i nfluence on tens ile fracture p ro p a-g ation i n sed i m entar y rock ［J ］.I nt J R ock m ech m in S ci &G eo m ech A bstr ，1991，28（4）：261-273.［4］T an g C A.Nu m erical s i m ulation of p ro g ress ive rock f ailureand associated se is m icit y ［J ］.I nt J R ock m ech m in S ci ，1997，34（2）：249-262.［5］B io t M A.g ernaral t heor y o f t hree-d i m ens ional conso li dation［J ］.J A 11Ph y s ，1941，12（1）：155-164.［6］盛金昌·裂隙岩体渗流应力耦合研究综述［J ］·岩土力学，1998，6（2）：92-98·（S hen g J C.C omm ent on t he research o f cou p led stress andflui d flowi n fractured rock m ass ［J ］.R ock and S oil m echan-ics ，1998，6（2）：92-98.）［7］韩宝平，冯启言·全应力应变过程中碳酸盐渗透性研究［J ］·工程地质学报，2000，8（2）：127-130·（H an B P ，F en g G Y.S tud y on t he p er m eab ilit y o f carbonateduri n g f ull p eriods o f stress-strai n ［J ］.Journal o f En g ineer-in g G eolo gy ，2000，8（2）：127-130.）［8］周创兵，熊文林·双场耦合条件下裂隙岩体的渗透张量［J ］·岩石力学与工程学报，1996，6（12）：338-344·（Zhou C B ，X ion g W L.Per m eab ilit y tensor f or j o i nted rockm asses i n cou p led see p a g e and stress fie ld ［J ］.C hinese Jour-nal o f R ock m echanics and En g ineerin g ，1996，6（12）：338-344.）［9］T an g C A.lnfluence o f hetero g ene it y on crack p ro p a g ationm odes i n brittle rock ［J ］.C hinese Journal o f G eo 1h y sics ，2000，43（1）：116-121.［10］T an g C A ，K aiser P K.Nu m erical s i m ulation o f cu m ulativeda m a g e and se is m ic ener gy re lease i n unstab le f ailure o f brittlerock Part !：Funda m entals ［J ］.I nternational Journal o fR ock m echanics and m inin g S cience ，1998，35（2）：113-121.Nu m erical S i mulati on of H y drof ract uri n g i n Anisotro p ic Pore PressureF iel dsLENG Xue-f en g ，TANG C hun -an ，L I L ian -chon g ，YANG T ian -hon g （C enter f or Rockbursts and lnduced S e is m icit y R esearch ，N ort heastern U n ivers it y ，S hen y an g 110004，Ch i na .C orres p ondent ：LENg Xue-f en g ，E -m ail ：len g xf "sohu .com ）Abstract ：B y us i n g nu m ericall y testi n g m et hod ，h y dro fracturi n g i n an iso tro p ic p ore p ressure fie lds w as stud ied.T he s i m ulated results i nd icate t he m acrosco p ic f ailure evo lution p rocess i nduced b y m icrosco p ic fracture under p ore p ressure ，wh ich a g rees w e ll w it h t he ex p eri m ental results.lt is f ound t hat t he fracture is i nfluenced b y bo t h p ore p ressure m a g n itudes on a local scale around t he crack ti p and b y t he orientation and d istri bution o f p ore p ressure g rad ients on a g lobal scale.T he fractures al w a y s p ro p a g ate tow ards t he re g ions o f h i g her local p ore p ressure and fracture p ressure decreases w it h t he i ncreas i n g o f local p ore p ressure.T he research m a y be a pp lied to contro l t he h y draulic fracture orientation i n t he fie ld.K e y words ：nu m erical test ；h y dro fracturi n g ；an iso tro p ic ；p ore p ressure ；g rad ient d istri bution ；f ailure p rocess （R eceiOed O ctober 8，2002）192第3期冷雪峰等：非均匀孔隙压力下水压致裂的数值试验非均匀孔隙压力下水压致裂的数值试验作者：冷雪峰， 唐春安， 李连崇， 杨天鸿作者单位：东北大学岩石破裂与失稳研究中心,辽宁沈阳,110004刊名：东北大学学报(自然科学版)英文刊名：JOURNAL OF NORTHEASTERN UNIVERSITY(NATURAL SCIENCE)年，卷(期)：2003,24(3)被引用次数：5次1.Bruno M S Pore pressure influence on tensile fracture propagation in sedimentary rock 1991(04)2.赵阳升矿山岩石流体力学 19943.杜伊芳国外水力压裂工艺技术现状和发展[期刊论文]-西安石油学院学报(自然科学版) 1994(02)4.Tang C A;Kaiser P K Numerical simulation of cumulative damage and seismic energy release in unstable failure of brittle rock Part Ⅰ: Fundamentals[外文期刊] 1998(02)5.Tang C A Influence of heterogeneity on crack propagation modes in brittle rock[期刊论文]-Chinese Journal of Geophysics 2000(01)6.周创兵;熊文林双场耦合条件下裂隙岩体的渗透张量 1996(12)7.韩宝平;冯启言全应力应变过程中碳酸盐岩渗透性研究[期刊论文]-工程地质学报 2000(01)8.盛金昌裂隙岩体渗流应力耦合研究综述 1998(02)9.Biot M A Gernaral theory of three-dimensional consolidation 1941(01)10.Tang C A Numerical simulation of progressive rock failure and associated seismicity 1997(02)1.郭保华单孔岩样水压致裂的数值分析[期刊论文]-岩土力学 2010(6)2.黄中伟.李根生水力射孔参数对起裂压力影响的实验研究[期刊论文]-中国石油大学学报（自然科学版）2007(6)3.黄中伟.李根生.牛继磊.张津林水力射孔参数对油水井压裂影响的数值试验[期刊论文]-石油机械 2006(2)4.刘翔射孔对低渗油藏水力压裂影响的研究及应用[学位论文]硕士 20065.李根生.黄中伟.牛继磊.张石兴地应力及射孔参数对水力压裂影响的研究进展[期刊论文]-石油大学学报（自然科学版） 2005(4)本文链接：/Periodical_dbdxxb200303022.aspx。
第一章压裂作业质量标准1。
1 范围本标准规定了水力压裂作业质量要求、作业技术标准.本标准适用于油田水力压裂作业质量的评定。
1。
2压裂作业质量要求依据《压裂工程质量技术监督及验收规范》制定以下作业质量要求。
压裂作业质量分为合格、不合格：1.2.1作业质量合格（1) 压裂作业实际进入目的层支撑剂量达到设计要求；（2）实际作业排量达到设计要求；(3）实际加砂比达到设计要求；（4）顶替液量达到设计要求；（5）胶联和破胶性能达到设计要求;（6）作业记录、曲线齐全准确，资料全准.1.2。
2作业质量不合格达不到作业质量合格的六条中其中之一为质量不合格。
1。
2.3异常情况的评定作业过程严格按照设计执行,无人为因素而发生以下情况的，不进行质量评定.在整理异常井作业资料时，需在施工监督记录单中详细说明,应有甲方工程技术人员签字认可.（1）地层压不开，加酸等措施作业后还是压不开的。
(2) 排除液体、设备、仪器仪表及操作因素,因地层原因中途砂堵的。
1.3 入井材料质量标准1.3.1压裂液技术指标按以下标准执行:1.3。
1。
1压裂用植物胶通用技术要求（依据SY/5764-2007）:表1-1 压裂用植物胶通用技术要求1.3。
1。
2水基压裂液通用技术指标(依据SY/6376-2008）表1—2 水基压裂液通用技术指标表1—3 黏弹性表面活性剂压裂液通用技术指标1。
3。
2压裂用支撑剂指标依据《SY/T5108—2006压裂支撑剂性能指标及测试推荐作法》制定。
(1）粒径组成:水力压裂用支撑剂至少有90％的粒径在公称直径范围内，小于最下面一层筛子的支撑剂不应超过样品质量的2％,大于最上面一层筛子的支撑剂不应超过样品总质量的0.1%。
落在支撑剂粒径规格下限筛网上的样品质量，应不超过样品总质量的10％.(2)支撑剂物理性质指标支撑剂物理性质指标见表1-3表1—4支撑剂物理性质的指标（3）强度：①支撑剂的抗破碎能力相应的粒径范围、规定闭合压力和破碎指标见表1-4。
