层状页岩岩石力学特性及其脆性评价

• 作者: 刘大安 吕晓春 牛晶蕊 王洪建 石晓闪 袁广祥 赵子江 黄志全
• 来源期刊: 工程地质学报
• 学科: 工学
• 关键词: 页岩 单轴压缩 体积应变 起裂应力水平 脆性指标
• 年，卷（期）: 2017,（6）
• 所属期刊栏目: 工程地质力学
• 页码范围: 1414-1423
• 页数: 10页
• 分类号: TU45
• 字数: 5847字
• 语种: 中文
• DOI: 10.13544/j.cnki.jeg.2017.06.003

摘要

页岩气储层的岩石力学特性对压裂改造效果影响极大,开展页岩破坏机理、力学特性和脆性评价方面的研究,可以为页岩气开采中大规模体积压裂提供技术支持.本文对龙马溪组黑色炭质页岩进行单轴压缩试验,得到以下结论:(1)黑色页岩具有明显的层状薄片矿物结构,矿物主要成分为石英和方解石,结构面固有强度较高;(2)由于强结构面的影响,倾斜层理试件具有较高的弹性模量与单轴抗压强度,但是总体积应变量较小;平行或者垂直层理试件的弹性模量与单轴抗压强度较小,总体积应变量反而大;(3)随着层理倾角β的增大,层状页岩单轴压缩试验测得的起裂应力水平指标表现为“中间小两头大”的U型规律,即层理倾角为30°或60°时测量值较小,而0°或90°时较大;(4)岩石脆性是可压裂性的关键因素,层理角度为30°或者60°时,脆性指标较大,页岩的可压裂性更强,脆性指标的变化规律大致呈倒U型.本文的研究对评价页岩的可压裂性、提高压裂改造效果具有重要的现实意义和应用价值.