页岩气开采中的若干力学前沿问题

刘曰武, 高大鹏, 李奇, 万义钊, 段文杰, 曾霞光, 李明耀, 苏业旺, 范永波, 李世海, 鲁晓兵, 周东, 陈伟民, 傅一钦, 姜春晖, 侯绍继, 潘利生, 魏小林, 胡志明, 端祥刚, 高树生, 沈瑞, 常进, 李晓雁, 柳占立, 魏宇杰, 郑哲敏

Mechanical frontiers in shale-gas development

Yuewu LIU, Dapeng GAO, Qi LI, Yizhao WAN, Wenjie DUAN, Xiaguang ZENG, Mingyao LI, Yewang SU, Yongbo FAN, Shihai LI, Xiaobing LU, Dong ZHOU, Weimin CHEN, Yiqin FU, Chunhui JIANG, Shaoji HOU, Lisheng PAN, Xiaolin WEI, Zhiming HU, Xianggang DUAN, Shusheng GAO, Rui SHEN, Jin CHANG, Xiaoyan LI, Zhanli LIU, Yujie WEI, Zhemin ZHENG

表3.5 岩石断裂或水力压裂情况的实验(声发射、核磁及高速摄像机方式)

优点 缺点 适用范围/说明 Ishida等(2012), Rybacki等(2011), Dresen等(2010) 适用较复杂环境, 迅 速定位裂纹角等 技巧性强, 处理海量信 息, 流体、成核等微观 现象难扑捉 均质岩石/声发射 Thiel 等（2010) 可以获取流体注入等 微观信息 价格昂贵, 不易操作 各类岩石/核磁 Bunger 等（2008) 裂纹扩展的微观信息 适用性差,不能观测内 部裂纹 PMMA 等透明材 料/高速摄像机 De Pater 等（1994) 有效控制流量、应力 等边界条件 缺乏实时监测设备,间 接获得裂纹扩展信息 研究压裂液滤失模型 Groenenboom 等（2001） 半定量表征裂纹面粗糙度 缺乏实时监测设备 定性给出塑性区与裂纹面粗糙度关系 Wu 等（2007) 透明材料,加载能力 较强,实现复合型裂 纹扩展,流体流动的 可视化 — 温度对裂纹分叉影响 Bunger等(2008) 裂纹监测设备好,流 体流动可视化 — 验证裂纹高度与裂纹 长度有1/3或1/2幂 指数关系 Makhnenko等(2010) 加载能力较强, 裂纹 监测设备较好 — 尺寸效应和岩石种类 对裂纹扩展影响 Bahorich等(2012) 透明材料, 实现复合 型裂纹扩展 预制各类裂纹 天然裂纹对压裂的影响 Brenne等(2012) 较先进声发射,加载 能力较强 预制裂纹 循环注入流体与破裂 压力、裂纹扩展速率