酸化压裂技术是提高低透煤层透气性有效途径之一。酸液的腐蚀和劈裂作用是煤体软化和致裂的关键，为探究煤体在酸液侵蚀作用下的破坏机理，采用矿用酸基CO2泡沫压裂液（配方为NA:K-12=6:4，起泡剂浓度为0.6%，稠化剂浓度为0.6%）进行了原煤试样的压裂液侵蚀试验，获取峰值应力、弹性模量、破坏形态和裂隙发育特征等参数，分析煤体酸化腐蚀过程，并构建了酸化压裂煤体的统计损伤本构模型。结果表明：1)增加压裂酸液侵蚀时间，煤体的玻璃介质性质会导致其物理结构重组，使得聚合物体系的自由体积增加，提高了煤岩的可压缩性和脆性。2)随着压裂液侵蚀时间增加，会加剧煤体孔隙裂隙内部矿物质的化学反应程度，导致煤体表面矿物质结晶析出量的增多，煤体的单轴抗压强度和弹性模量下降幅度增大，表明此配方下的侵蚀煤岩孔隙、裂隙内部连通性较好，煤岩致裂效果受侵蚀时间的影响更为显著，煤体脆性损伤表现明显。3)采用煤体强度Weibull分布规律，构建了饱和碳酸侵蚀煤体脆性强度的统计损伤本构关系，并通过对该模型关键参量E、m、F进行准确性验证，表明所建本构关系可准确表征低透煤层在酸化压裂作用下的受力-变形基本规律。以上研究结果对酸化压裂煤体致裂半径的确定提供理论计算依据，对压裂钻孔布置起重要指导作用。

1 试验方法
1.1 试验系统
1.2 试样准备
1.3 模型构建原理
1.4 试验步骤与过程
2 试验测试结果
3 试验结果分析
3.1 酸蚀-应力条件对煤岩破坏过程的影响
3.2 酸侵煤体改进本构模型的建立
3.3 酸侵煤体改进本构模型的验证
3.4 酸侵煤体改进本构模型的应用
4 结论

张天军,宋宪峰,庞明坤,等.酸化压裂煤体Weibull统计损伤本构关系的改进[J/OL].煤炭学报,1-10[2024-09-06].https://doi.org/10.13225/j.cnki.jccs.2024.0692.