水力冲击下砂岩裂缝起裂与扩展试验研究

李鸿宾; 范文兵; 刘正和

doi:10.13624/j.cnki.issn.1001-7445.2025.0253

广西大学学报（自然科学版） ›› 2025, Vol. 50 ›› Issue (02) : 253 -263. DOI: 10.13624/j.cnki.issn.1001-7445.2025.0253

水力冲击下砂岩裂缝起裂与扩展试验研究

李鸿宾, 范文兵, 刘正和

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摘要

为了进一步探讨砂岩在水力冲击致裂技术下的裂缝扩展规律，采用自行研发的真三轴定向水力冲击致裂试验系统，以沿钻孔轴向垂直层面预制裂缝紫砂岩为研究对象，重点分析水平应力差与压裂液黏度对预制裂缝的起裂与扩展的影响。试验结果表明：随着水平应力差的增大，砂岩裂缝的起裂压力和应变率显著增加；压裂液黏度的提升也对起裂压力和应变率的增加起到促进作用，较高黏度的压裂液能够更有效地传递压力，缩短裂缝起裂时间并促使裂缝沿预定方向稳定扩展。此外，基于弹性断裂力学，建立了砂岩预制裂缝的起裂压力计算公式并验证了其有效性。