Basierend auf der Spannungsverteilung im Nahbereich des Bohrlochs und unter Berücksichtigung der durch künstliche Risse induzierten Spannungen wurde das Spannungsfeld um den Schaft des Fracking-Bohrlochs berechnet. Nach dem Drucker-Prager-Kriterium wurde der Stabilitätskoeffizient der Formation unter verschiedenen Produktionsbedingungen berechnet. Die Berechnungsergebnisse zeigen: Der Hauptfaktor, der die Ausbildung von Sand in der Formation verursacht, sind die durch hohe Produktionsdruckunterschiede induzierten Spannungen und nicht die durch Gasströmung verursachten Zugkräfte; je mehr Risse vorhanden sind, desto größer sind die induzierten Spannungen, desto instabiler ist die Formation und desto leichter kommt es zu Sandausbrüchen; der Stabilitätskoeffizient nimmt mit zunehmender Durchlässigkeit ab, die Geschwindigkeit der Zunahme der Durchlässigkeit ist zunächst schnell, dann langsam, der Stabilitätskoeffizient wird von der Porosität kaum beeinflusst; mit zunehmender Risslänge steigt der Stabilitätskoeffizient und das Sandrisiko sinkt. Unter Berücksichtigung der Auswirkungen der induzierten Spannungen auf den Stabilitätskoeffizienten während des Produktionsprozesses werden die Faktoren, die die Sandentwicklung beeinflussen, umfassender untersucht und es wird eine theoretische Grundlage für das Sandkontroll-Design geboten.

Fracking; Sandproduktion; induzierte Spannungen; Stabilitätskoeffizient