侯振坤
- 作品数：28 被引量：345H指数：11
- 供职机构：中国科学院武汉岩土力学研究所更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金中国科学院战略性先导科技专项国家重点基础研究发展计划更多>>
- 相关领域：建筑科学天文地球石油与天然气工程矿业工程更多>>
- 四川盆地焦石坝区块深部页岩力学特性试验研究被引量：7
- 2016年
- 为深入研究不同埋深页岩储层的力学性质,对四川盆地焦石坝区块五峰-龙马溪组平行层理取心试样进行单轴压缩试验,总结了取样区段页岩试样的力学特性、强度规律以及破坏特征。实验及分析结果表明:该区块页岩呈现典型的脆性破坏特征,破坏形式以劈裂破坏为主、伴随部分或局部剪切破坏,并细分5种单轴压缩条件下的基本破坏形式;页岩抗压强度随埋深增加整体上呈现出两端低中间高的现象;随取心角度的增大,变形参数和抗压强度总体上均呈现出先增大后减小的趋势;对比分析了页岩试样力学参数的横向和纵向异性度,弹性模量和泊松比的横向及纵向异性度均在1.50附近,抗压强度的异性度显著高于弹性模量和泊松比的异性度;层理的影响是导致页岩强度及破坏方式差异性的主要原因之一,层理面在一定程度可以决定岩体的强度及破坏方式;水力压裂过程中,横向异性度大的层理面首先被打开,导致压裂通道沿层理面扩展,难以形成复杂裂缝网络,达不到理想的压裂效果,在施工过程中要避免此类层理面被打开。
- 汪虎郭印同张萍王磊侯振坤
- 关键词：层理破坏方式
- 单轴压缩下页岩力学特性的各向异性试验研究被引量：16
- 2015年
- 为了研究页岩的物理力学特征及其各向异性,为掌握页岩气开采过程中水力压裂网状裂隙的扩展规律提供技术参数,开展了龙马溪组页岩的电镜扫描和单轴压缩试验,分析了基于不同层理面页岩的微观结构、力学参数、破坏特征等各向异性。结果显示:页岩的各向异性是其固有特征,且该特征决定了页岩的力学性质、破坏模式均表现出各向异性。当取芯方向与层理面夹角θ=0°时,破坏模式为张拉破坏;当θ=22.5°时,为沿着层理面的剪切破坏和平行于轴向方向的张拉破坏;当θ=45°时,为沿着层理面的单一剪切破坏;当θ=67.5°时,为沿着层理和贯穿层理的复杂剪切破坏;当θ=90°时,为贯穿层理面的张拉破坏。页岩的纵波波速、弹性模量、单轴抗压强度以及泊松比也都表现出一定的各向异性。
- 张永泽刘俊新冒海军霍亮侯振坤
- 关键词：页岩破坏模式力学性能各向异性
- 基于能量耗散的页岩脆性特征被引量：15
- 2016年
- 针对脆性矿物含量作为页岩脆性评价标准时不能反映不同力学背景下脆性变化的局限性,基于单轴和三轴压缩时页岩的全过程应力-应变曲线,通过能量释放与耗散定义能综合反映岩石破坏前后力学特征的脆性指数和评价指标,并对不同围压下的脆性特征进行评价。研究结果表明:建议的脆性表征方法能同时反映岩石脆性破坏的难易程度和脆性的强弱,可深入分析脆性破坏的实质,评价不同力学背景下的脆性变化特征。页岩峰后稳定破坏所消耗的破裂能越小、剩余能越大,其破裂指数越大,脆性指数越小,脆性越强;反之,其破裂指数越小,脆性指数越大,脆性减弱而延性增强;建议的评价指标均从不同角度反映了页岩脆性特征,可用来对其进行脆性评价。一定围压范围内,随着围压的升高,页岩脆性减弱,破坏后岩块数不断减少,碎裂较不完全,其破坏机制依次为张拉破坏、张-剪破坏和剪切破坏,并呈现出脆性机制向延性机制转变的趋势。
- 衡帅杨春和李芷王磊侯振坤
- 关键词：页岩脆性能量耗散应力-应变曲线破坏形态
- 一种室内真三轴大型物理模拟试验机的加载板装置
- 本发明公开了一种室内真三轴大型物理模拟试验机的加载板设计装置，它由加载板、绳索通道、高强度绳索组成，加载板（包括加载板上的绳索通道）和安装加载板的高强度绳索。高强度绳索穿过加载板上的绳索通道，挂在室内吊机的挂钩上，将加载...
- 汪虎杨春和郭印同王磊侯振坤徐峰张萍
- 文献传递
- 须家河组致密砂岩水力压裂裂缝形态的试验研究被引量：17
- 2016年
- 为研究建南地区须家河组致密砂岩储层水力压裂裂缝延伸特征及空间展布规律，利用室内真三轴水力压裂物理模拟系统，开展致密砂岩水力压裂试验研究。基于试验结果，初步揭示水力裂缝的起裂与扩展机制，分析水力裂缝的裂缝形态，讨论压裂液排量、类型及地应力差异系数对水力裂缝的影响。研究结果表明：致密砂岩水压致裂后主要形成单一、单翼的水力裂缝，较少形成交叉网络裂缝。水力裂缝主要有4种起裂模式和6种扩展模式，岩石性质是控制起裂与扩展模式的主要因素之一。泵压曲线可分为4大类，第1类泵压曲线对应于单一、单翼的平面型裂缝，第2～4类曲线对应于交叉网络裂缝。破裂压力与排量呈正相关的关系，而与地应力差异系数没有明显规律。压裂液为蒸馏水时，必须考虑滤失效应，而压裂液为液压油时，则不考虑。
- 魏元龙杨春和郭印同刘伟王磊侯振坤徐峰
- 关键词：须家河组致密砂岩水力压裂
- 基于室内水力压裂试验的水平井起裂模式研究被引量：15
- 2015年
- 为研究水平井水中水力裂缝的起裂模式,利用露头介壳灰岩开展室内水平井水力压裂试验,通过压裂液中添加示踪剂、泵压曲线分析、声发射监测定位、压后试样剖切观察等手段对井壁处水力裂缝的起裂和扩展现象进行描述和分析。得到以下结论:(1)水力裂缝的起裂模式可归纳为3类:I型——单一横向裂缝、II型——多条横向裂缝、III型——纵横交叉裂缝。(2)每种起裂模式有特定类型的泵压曲线与之对应:I型起裂模式对应的起裂压力较小,起裂后压力有较大幅度跌落;II型起裂模式对应的起裂压力较大,起裂后压力持续升高,波动剧烈;III型起裂模式对应的起裂压力较大,但起裂后压力波动较小。(3)试样中水力裂缝的起裂模式具有随机性,且起裂压力具有较大的离散性。(4)声发射的活动性能够较好地反映水力裂缝的起裂扩展,水力裂缝起裂的瞬间,声发射活动性最强。(5)声发射事件点子密集分布的区域与实际的水力裂缝位置有较好的一致性,可利用声发射定位结果初步判断水力裂缝的分布。(6)在较高的排量下,水平井更容易形成单一横向裂缝,而在低排量下水力裂缝的起裂形态可能更趋向于复杂,排量是影响水平井起裂模式的一个关键因素。(7)可尝试结合现场压裂泵压曲线推测储层水力裂缝的起裂与扩展。
- 王磊杨春和郭印同衡帅魏元龙侯振坤李丹
- 关键词：岩石力学水力压裂水平井
- 泥岩样品、利用岩屑重塑泥岩样品的装置及方法
- 本发明公开了一种泥岩样品、利用岩屑重塑泥岩样品的装置及方法，属于深部油气藏钻探及枯竭气藏利用技术领域。该泥岩样品经由泥岩钻井碎屑制备得到。该装置包括套筒、底板、压板和施力机构。该方法包括：获取泥岩层钻井碎屑；对泥岩层钻井...
- 郭印同杨春和王磊徐峰侯振坤魏元龙汪虎
- 文献传递
- 基于室内试验的页岩脆性特征评价方法被引量：3
- 2016年
- 基于全应力应变曲线,提出了包含多参数的综合脆性指标Bd1和Bd2.从扩容拐点(峰前曲线)、残余强度(峰后曲线)、能量分析(全过程曲线)等多角度对脆性指标进行了诠释,通过页岩单三轴实验并结合破坏模式对其适用性进行了验证.结果表明,该指标较好地反应了页岩的脆性,Bd1可根据不同的目的需求选择不同的参数,对脆性评价具有侧重性,且Bd1与围压具有较好的拟合关系,拟合曲线为指数函数;Bd2综合性强,可作为脆性的综合评价指标,但围压较高时对围压不够敏感;90°取芯角度下,随着围压的增加,脆性指数降低,岩石有脆性向延性转化的趋势;低围压下脆性指数对围压比较敏感,降低速度较快,高围压下则相反.
- 侯振坤杨春和王磊徐峰
- 关键词：页岩破坏模式
- 预制横缝条件下水力裂缝的起裂和扩展被引量：8
- 2016年
- 针对高角度天然裂缝发育地层中的水平井水力压裂问题,开展了水力裂缝自天然裂缝处起裂扩展的理论和试验研究。尝试将天然裂缝简化为与井筒轴线垂直的横向裂缝,基于线弹性断裂力学理论和最大拉应力准则,给出了水力裂缝起裂压力和扩展过程中应力强度因子的计算方法。利用预制横缝模拟高角度天然裂缝,开展了室内水力压裂试验,对水力裂缝的扩展形态和起裂压力进行了研究。理论计算表明,(1)水力裂缝自预制横缝端部起裂后,扩展距离超过1倍的预制横缝端部半径时可将预制横缝和水力裂缝合并起来,整体视作一条横向裂缝来计算应力强度因子;(2)水力裂缝尖端距井壁处的距离大于4倍的井筒半径时,应力强度因子的计算可忽略井筒的影响,近似采用硬币形裂缝的计算公式。试验研究发现,(1)水力裂缝在预制横缝端部起裂并扩展,形成与井筒轴线垂直的横向裂缝,裂缝的扩展呈现出Ⅰ型断裂的特点,形态近似呈圆形,未发现与井筒轴线平行的纵向裂缝的起裂和扩展;(2)排量对破裂净压力和起裂净压力有重要影响,大排量会导致较高的破裂净压力和起裂净压力,在大、小两种排量下起裂净压力的离散性均较小,计算得到的KⅠ临界断裂值的离散性也较小。研究结果可为改善裂缝发育储层的近井裂缝形态提供指导,也可为煤矿开采中预制横向切槽的水力压裂设计提供参考。
- 王磊杨春和侯振坤郭印同魏元龙蒋廷学
- 关键词：水平井水力压裂裂缝起裂
- 一种水力加砂压裂系统
- 本发明提供一种水力加砂压裂系统，包括：压裂装置通过进水口与压裂试件的注水接口连接，围压室设置在所述压裂试件的一侧；轴压室用于加载压裂试件的轴压值；第一压头的一端与压裂试件的一端连接，用于发射横波和纵波信号；第二压头的一端...
- 徐峰杨春和郭印同李浩然魏元龙王磊侯振坤衡帅李芷
