اثرات تراکم‌پذیری سیال و مجاورت با گمانه بر شروع و گسترش ترک هیدرولیکی

Abstract

در این نوشتار مسئله‌ی ترک‌های هیدرولیکیِ مستقر در عرض یک گمانه، در حالتِ کرنش مسطح در محیط هموژن و کشسان نفوذناپذیر مورد بررسی قرار می‌گیرد. اثرات تراکم‌پذیری سیال و مجاورت با گمانه به‌منظور توضیح فاز ناپایداری اولیه در گسترش ترک که طی آزمایش‌های آزمایشگاهی ریزترک برای تعیین تنش‌های برجا انجام می‌شود، در نظر گرفته می‌شوند. راه حل ارائه‌شده در این پژوهش با در نظر گرفتن فشار خالص سیال، طول و بازشدگی ترک است و مشاهده می‌شود که مسئله فقط بستگی دارد به گران‌روی بی‌بعد و پارامتر دیگری که شامل اثر تراکم‌پذیری و اندازه‌ی گمانه است. در ادامه، حل مسئله برای سیال غیرگران‌رو که برای آن فشار داخل ترک یکنواخت است، منجر به شناسایی ناپایداری در مسئله بعد از شکست می‌شود. پتانسیل رشد ناپایدار ترک بستگی به نسبت طول ترک اولیه به شعاع گمانه، تراکم‌پذیری سیال، حجم سیال، و مدول کشسانی مصالح دارد.