高压水射流破岩机理及过程研究

高压水射流直接破碎岩石是一种最具发展潜力的钻凿方法和技术，尤其在深井、超深井、复杂结构井的钻进以及特殊、复杂油气藏开发等多个领域，高压水射流破岩、辅助破岩展现了广阔的应用前景。但是由于高压水射流破岩过程复杂、影响因素众多，其内在机理一直未能被准确揭示，使高压水射流破岩理论与技术的发展受到了严重的制约。本项研究拟采用物理模拟和数值模拟相结合的研究路线，对高压水射流作用下岩石的破碎机制进行研究，重点探索射流破岩过程中，水射流的冲击动载分布变化规律，高应变率、大变形的情况下，岩石和射流流体、岩石内孔隙流体的耦合作用机理，符合水射流载荷特征的岩石动态本构关系，以及岩石的破碎、损伤、失效的形成和发展规律，进而研究高压水射流作用下，岩石非均质性的表现及其对破岩过程的影响，建立起定量研究高压水射流破岩机理和过程的方法，揭示高压水射流的破岩机理，形成高压水射流破岩的基本理论体系。