采用断裂力学方法模拟水力裂缝与天然裂缝的相互作用

HYDROCK方法旨在利用水力扩展的裂隙面在岩体中储存热能。水力裂缝可以与预先存在的天然裂缝相互作用形成复杂的裂缝网络，从而影响储层的储集性能。本研究采用断裂力学方法研究水力裂缝与天然裂缝的相互作用。介绍了断裂力学模拟代码FRACOD的新功能，它允许水力驱动裂缝与预先存在的裂缝交叉。制备了一系列二维数值模型来模拟低渗透花岗岩中不同逼近角下的相互作用。研究表明，采用断裂力学方法可以模拟多种相互作用机制。数值结果与修正后的伦肖和波拉德裂缝交叉分析准则一致。结果表明，当接近角较大时，水力裂缝穿过天然裂缝；当接近角较小时，水力裂缝激活天然裂缝，翼形张裂缝从其尖端扩展。因此，低倾角裂缝的存在会导致更复杂的裂缝网络的增长，从而影响HYDROCK方法的热力性能。

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