考虑弹塑性变形机制的储层天然裂缝闭合模型

针对裂缝闭合模型中存在的不足,提出一种新的弹塑性裂缝闭合模型.该模型基于经典接触力学理论,作出微凸体由弹性压缩首先转化为弹塑性压缩,最终转化为塑性压缩的过程是连续且光滑的假设.引入样板函数,对微凸体的完全弹性和完全塑性的压缩状态进行衔接,并推导出微凸体压缩过程中的状态方程.在此基础上,采用微凸体概率分布理论,导出裂缝复合表面与光滑平面之间的接触面积、平均接触压力、法向应力和裂缝闭合量之间的函数关系式.将建立的模型同完全弹性和完全塑性模型进行对比,结果表明新模型能够良好地描述裂缝闭合时上下两表面接触面积和平均接触压力的变化规律,同时对于法向应力对裂缝闭合的影响更加符合直觉和实验观察,能够合理地描述裂缝的闭合规律.