砂岩与灰岩水力冲击压裂特性及机制研究

武玉晗; 廉浩杰; 范文兵; 刘正和

doi:10.13624/j.cnki.issn.1001-7445.2026.0041

广西大学学报（自然科学版） ›› 2026, Vol. 51 ›› Issue (01) : 41 -53. DOI: 10.13624/j.cnki.issn.1001-7445.2026.0041

砂岩与灰岩水力冲击压裂特性及机制研究

武玉晗, 廉浩杰, 范文兵, 刘正和

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摘要

为了揭示砂岩与灰岩在水力冲击压裂中的响应差异及机制，面向深部油气开采与煤矿顶板灾害治理需求，构建真三轴动态水力压裂试验体系，系统地考察水平应力差与压裂液黏度对岩石起裂压力、起裂应变率及裂缝扩展速度的影响，并提出考虑岩性力学参数组合的动态起裂压力预测模型。结果表明，灰岩因弹性模量与脆性更大，起裂压力和起裂应变率整体大于砂岩，裂缝扩展速度较快；而砂岩裂缝扩展速度较慢。二者的模型预测值与试验结果误差大多控制在7%以内。岩性控制的弹性参数、脆性指数和断裂韧度的耦合主导水力冲击压裂响应，合理匹配应力差与黏度可实现砂岩与灰岩储层的差异化压裂优化。