储层砂岩破坏特征与脆性指数相关性影响的试验及数值研究

• 作者: 包春燕 唐春安 夏英杰 李爱山 李连崇 黄波
• 来源期刊: 岩石力学与工程学报
• 学科: 工学
• 关键词: 岩石力学 储层砂岩 脆性指数 脆性破坏 应力-应变曲线 声发射特征
• 年，卷（期）: 2017,（1）
• 页码范围: 10-28
• 页数: 19页
• 分类号: TU45
• 语种: 中文
• DOI: 10.13722/j.cnki.jrme.2015.1407

摘要

储层砂岩破坏特征及其脆性评价对油气田开采工程具有重要意义,针对胜利油田某油井隔层和油层砂岩岩芯,开展压缩条件下的物理试验及数值模拟.研究结果表明:储层岩芯在三轴压缩条件下的破坏模式以剪切破坏为主,同种围压的隔层岩芯脆性高于油层岩芯,脆性指数B较好地描述了岩芯脆性的变化趋势;分析了储层岩芯主要力学参数与脆性指数B的相关性,即在围压压缩条件下,岩芯峰值强度、扩容点、弹性模量、泊松比、残余强度及残余强度系数随脆性指数B的增加而降低,且用线性关系拟合各参数与脆性指数B的相关性较好;油层砂岩黏土矿物含量大于隔层砂岩是造成其脆性较高的内因,单轴压缩条件下的岩芯断面CT扫描图从细观上反映了2种岩芯脆性破坏特征的不同;在单轴压缩条件下,数值岩芯脆性随弹性模量、压拉比、内摩擦角的增加而增加,随泊松比、残余强度系数的增加而降低,与峰值强度之间的关系不大;在声发射模式上,储层砂岩以前震-主震-后震型和群震型为主,根据物理试验和数值计算结果,总结了脆性指数B与岩芯破裂声发射模式之间的内在关系,即在相同加载速率条件下,低脆性区、中脆性区和高脆性区岩芯声发射模式分别为群震型、前震-主震-后震型及主震型,通过对灰岩试样和不同种类煤体声发射模式的对比,验证了机制讨论的正确性.