Numerical investigation of the effects of fracturing fluid parameters on hydraulic fracture propagation in jointed rock mass based on peridynamics
Numerical investigation of the effects of fracturing fluid parameters on hydraulic fracture propagation in jointed rock mass based on peridynamics
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基于近场动力学压裂液参数对节理岩体水力裂缝扩展影响的数值研究
DOI：
10.1016/j.enganabound.2021.11.016
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发表时间：
2022-02
影响因子：
3.3
通讯作者：
Weizhong Chen
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Mingqi Qin;Weizhong Chen;Weizhong Chen
在这项研究中，我们开发了一个耦合的水力压裂模型的基础上周波，提出了一个接触摩擦本构模型，并建立了一个基于粘结应力的断裂准则，探讨水力压裂在节理岩石中的扩展。随后，我们研究了压裂液参数（粘度和泵量）对裂缝扩展行为的影响。结果表明，压裂液粘度对裂缝形态和扩展模式有显著影响。压裂液粘度越大，越有利于水力裂缝穿越天然裂缝并沿原方向继续扩展。泵量主要影响裂缝扩展速度和压裂液压力，对裂缝形态影响有限。此外，抽水速率对水力裂缝与天然裂缝的相互作用影响有限，但总体而言，较低的抽水速率有利于裂隙岩体的稳定裂缝扩展。
In this study, we develop a coupled hydraulic fracturing model based on peridynamics, propose a contact-friction constitutive model, and establish a bond breaking criterion based on bond stress to explore hydraulic fracture propagation in jointed rock. Subsequently, we study the effects of fracturing fluid parameters (viscosity and pumping rate) on the fracture propagation behavior. Our results show that the viscosity of fracturing fluid can significantly affect the fracture morphology and propagation pattern. Fracturing fluid with higher viscosity is beneficial for the hydraulic fracture to cross natural fractures and continue to propagate in the original direction. The pumping rate mainly affects the fracture propagation speed and fracturing fluid pressure, but has limited influence on the fracture shape. Furthermore, the pumping rate has limited effect on the interaction between the hydraulic fracture and the natural fracture, but in general, lower pumping rate is conducive to the steady fracture propagation in jointed rock.
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影响因子：
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作者：
Mingqi Qin;Diansen Yang;Weizhong Chen;Xiaozhou Xia
通讯作者：
Xiaozhou Xia
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3.2
作者：
Bo Zhang-;Xiao Li;Zhaobin Zhang;Yanfang Wu;Yusong Wu;Yu Wang
通讯作者：
Bo Zhang-;Xiao Li;Zhaobin Zhang;Yanfang Wu;Yusong Wu;Yu Wang
DOI：
10.1016/0148-9062(96)83899-x
发表时间：
--
期刊：
--
影响因子：
--
作者：
E. C.
通讯作者：
E. C.
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--
作者：
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通讯作者：
Wu HengAn
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L. Zhuang;Kwang Yeom Kim;S. Jung;M. Diaz;K. Min
通讯作者：
L. Zhuang;Kwang Yeom Kim;S. Jung;M. Diaz;K. Min