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True triaxial hydraulic fracturing test and numerical simulation of limestone

Journal of Central South University 2020年第10期27卷 3025-3039页

作者： YANG Wei-min GENG Yang ZHOU Zong-qing LI Lian-chong DING Ruo-song WU Zhong-hu ZHAI Ming-yang School of Qilu Transportation Shandong UniversityJi’nan 250061China Geotechnical and Structural Engineering Research Center Shandong UniversityJi’nan 250061China School of Resources and Civil Engineering Northeastern UniversityShenyang 110006China College of Civil Engineering Guizhou UniversityGuiyang 550025China

Hydraulic fracturing,as a key technology of deep energy exploitation,accelerates the rapid development of the modern petroleum *** study the mechanisms of hydraulic fracture propagation and rock failure mode of the vertical well hydraulic fracturing,the true triaxial hydraulic fracturing test and numerical simulation are carried out,and the influence of the principal stress difference,water injection displacement,perforation angle and natural fracture on fracture propagation is *** results show that the fracture propagation mode of limestone is mainly divided into two types:the single vertical fracture and the transverse-longitudinal crossed complex *** high displacement,the fracturing pressure is larger,and the secondary fracture is more likely to occur,while variable displacement loading is more likely to induce fracture ***,the amplitude of acoustic emission(AE)waveform of limestone during fracturing is between 0.01 and 0.02 mV,and the main frequency is maintained in the range of 230−300 *** perforation angleθ=45°,it is easy to produce the T-type fracture that connects with the natural fracture,while X-type cracks are generated whenθ=30°.The results can be used as a reference for further study on the mechanism of limestone hydraulic fracturing.

关键词： true triaxial hydraulic fracturing acoustic emission particle flow code(PFC) perforation angle natural fracture

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