围压应力、裂纹前倾角和注入速率的影响：实验室大规模真三轴和水力压裂试验的观察结果

本文通过大尺度真三轴水力压裂实验研究了紫色砂岩中压裂压力驱动的预制垂直水力压裂的传播，讨论了裂纹起始压力和裂纹扩展路径随裂纹前倾角、混杂压力（水平应力分布）和注入速率的变化。本文获得的详细实验数据可以阐明水力压裂问题，为数值模型的验证提供依据。可以得出以下结论：裂纹起始压力随裂纹前倾角呈线性增加；当裂纹前倾角在0°~45°范围内时，随着倾角的增大，裂纹缺陷角逐渐减小。当裂纹前倾角在45°~90°范围内时，随着裂纹前倾角的增大，裂纹缺陷角增大；只有当裂纹前倾角在一定范围内时，液压裂纹才能从预制裂缝的尖端开始，该范围随着水平应力偏差的增加而减小；随着水平应力偏差的增大，临界断裂起始压力逐渐减小，裂纹延伸长度也逐渐减小；随着液体注入速率的增加，裂纹起始压力增加，裂纹往往沿预制裂纹的方向延伸。裂纹延伸长度随液体注入速率的增加而增大。