2024年内连发3篇SCI，东北石油大学Wang, Suling又添新作!
论论资讯 ｜ 2024-05-13 ｜
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Theoretical and Applied Fracture Mechanics
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Study on the influence of thermo-pressure coupling environment on the fracture properties of shale in deep reservoirs
Li J.; Xie M.; Wang S.; Meng S.; Dong K.; Lu Q.
Published：2024-06-01
DOI：10.1016/j.tafmec.2024.104440
研究背景
当谈及深层岩石的断裂特性时，我们常常遇到一个难题：如何在温度和压力耦合的环境下准确观察裂纹尖端？这一问题一直困扰着研究者，限制了对深层岩石断裂特性的全面理解。
研究内容
最新发表在《理论与应用断裂力学》期刊上的一篇论文为我们带来了新的启示。该研究利用数字图像相关方法和断裂力学原理，建立了一个创新的实验岩石断裂系统，能够在原位环境中直观观察裂纹尖端。通过实时温度和压力耦合条件下的动态捕捉，研究了裂纹尖端的起始和扩展情况，并分析了对页岩断裂特性的影响。研究结果表明，深层页岩的断裂特性应通过同时考虑温度和围压来反映和表征。在联合原位温度和压力条件下，页岩的塑性会导致裂纹尖端失活，并减少局部应力集中效应。后峰值软化关系呈现非线性“凸”趋势，表明随着韧性的增加出现了非线性断裂特性。随着埋藏深度的增加，表征非线性程度的指数系数也随之上升。该指数系数与埋藏深度相关，被引入修改本构模型，有效表征了深层岩石的非线性断裂行为，为深层储层压裂改造研究提供了依据。
研究意义
这项研究的创新之处在于建立了一个可视化实验系统，为我们提供了一种检验深层储层岩石断裂行为的可行方法。通过深入研究深层页岩的断裂特性，我们可以更好地理解岩石在复杂环境下的行为，为深层储层的勘探与开发提供重要参考。
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