Resumen

La fracturación de modo mixto (I-II) es una característica mecánica importante de la propagación de la fractura hidráulica (HF). En la actualidad, la comprensión del efecto de las tasas de inyección en la propagación de la fractura hidráulica sigue siendo un reto y restringe el control de la propagación de la fractura hidráulica que soporta tensiones de tracción y cizallamiento con las tasas de inyección de fluidos. Nuestros resultados experimentales publicados recientemente muestran que la longitud de la zona de proceso de fractura (FPZ) de las fracturas de modo mixto (I-II) en materiales similares a la roca aumenta con el incremento de la tasa de carga cuasiestática. Tanto la deformación en la FPZ como la generación de superficies de fractura reales son de tracción. Sobre esta base, se propuso el modelo de fractura cohesiva de modo mixto (I-II) dependiente de la velocidad bajo carga cuasiestática, y se obtuvieron un par de resultados teóricos. Bajo diferentes tasas de inyección, el HF desviado se propaga paso a paso bajo la fractura de modo mixto (I-II), y se supone que la trayectoria de extensión del HF es recta en cada paso. Con el incremento de la tasa de inyección, el aumento de la longitud (de tracción) de la FPZ es la distancia de propagación estable del HF desviado en cada paso y además deteriora la discontinuidad de la resistencia a la fractura de la FPZ desarrollándose para ser una verdadera fractura de tracción. Por lo tanto, la fractura de modo mixto (I-II) tiende a propagarse de forma inestable impulsada por la energía cinética una vez que la FPZ se desarrolla completamente bajo carga rápida. Además, se determinaron dos modos de propagación de desviación de HF dependientes de la velocidad de inyección (IRD), es decir, los modos de propagación estable paso a paso y de propagación inestable paso a paso. La desviación de HF se produce en la alternancia de pasos de la propagación de la fractura. Con el aumento de la tasa de inyección de fluido, la mayor longitud de la FPZ y la energía cinética (de la discontinuidad de la resistencia de la fractura) amplían la distancia de propagación estable e inestable de la HF a lo largo de la dirección inicial en un paso de extensión, respectivamente. Por lo tanto, la inyección rápida de fluido mejora el radio de propagación de desviación de HF; es decir, inhibe la propagación de desviación de HF o promueve la extensión de HF a lo largo de la dirección inicialmente diseñada. Los modos de propagación de la desviación de HF dependientes de la velocidad de inyección (basados en el modelo propuesto) se validaron mediante el procesamiento posterior de las pruebas de simulación física triaxial real publicadas de la fracturación hidráulica. La respuesta ordinal de los sensores de rejilla de fibra Bragg incrustados a lo largo de la trayectoria de propagación de la fractura y las presiones de inyección fluctuantes continuas validan la propagación paso a paso de la fractura hidráulica. La trayectoria de desviación de la FH medida en las pruebas indica que las altas tasas de inyección de fluido aumentan notablemente el radio de desviación de la FH, lo que es coherente con el análisis teórico de este trabajo. Los resultados anteriores pueden proporcionar bases teóricas para controlar la propagación de la fractura hidráulica en la roca circundante de las minas y los yacimientos de petróleo y gas.

• Materias:Dióxido de carbono Perforación de pozos de minas Yacimientos minerales Minería Minas y minería Geofluidos
• Subjects:Carbon dioxide Shaft sinking Mineral deposits Mining Mines and mining Geofluids
• Palabras claves:propagación de la deflexión hf, tasa de inyección de fluido, tasa de inyección, discontinuidad de la resistencia a la fractura, fractura hidráulica, energía cinética, escalón, propagación, hf, características mecánicas prominentes
• Keywords:hf deflecting propagation, fluid injection rate, injection rate, fracture resistance discontinuity, hydraulic fracture, kinetic energy, step, propagation, hf, prominent mechanical characteristics