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Erschienen in: Rock Mechanics and Rock Engineering 6/2023

23.02.2023 | Original Paper

Hydromechanical Modeling of High-Voltage Electropulse-Assisted Fluid Injection for Rock Fracturing

verfasst von: Peihao Ouyang, Pingping Rao, Jian Wu, Jifei Cui, Sanjay Nimbalkar, Qingsheng Chen

Erschienen in: Rock Mechanics and Rock Engineering | Ausgabe 6/2023

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Abstract

This paper presents a computational analysis of the evolution of mechanical characteristics in natural rock formations under the combined action of high-voltage electro-pulse and fluid injection. To solve the combined problem, a numerical solution based on a hydromechanical model is proposed. A system of anisotropic damage model is applied to capture tensile and shear damage. Innovative numerical simulations reveal that high-voltage electro-pulse can significantly enhance the effectiveness of rock-breaking in fluid injection. The simulation consists of two primary phases. First, high-voltage electro-pulse causes pre-damage and radial fissures in the rock formation, which creates a more favorable environment for subsequent fluid injection. The fluid flux is then conducted in the pre-damaged hole to fracture the rock formation further. The unique numerical method may have consequences for optimizing the rock-breaking strategy in geoengineering applications, such as the development of geothermal systems and the exploitation of oil/gas resources.

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Literatur
Metadaten
Titel
Hydromechanical Modeling of High-Voltage Electropulse-Assisted Fluid Injection for Rock Fracturing
verfasst von
Peihao Ouyang
Pingping Rao
Jian Wu
Jifei Cui
Sanjay Nimbalkar
Qingsheng Chen
Publikationsdatum
23.02.2023
Verlag
Springer Vienna
Erschienen in
Rock Mechanics and Rock Engineering / Ausgabe 6/2023
Print ISSN: 0723-2632
Elektronische ISSN: 1434-453X
DOI
https://doi.org/10.1007/s00603-023-03257-8

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