硬脆性页岩断裂韧性二维数值模拟研究

• 作者: 刘向君 张景轩 梁利喜 熊健 范晓 陈波
• 来源期刊: 复杂油气藏
• 学科: 工学
• 关键词: 页岩 巴西劈裂 断裂韧性 裂缝转向 数值模拟
• 年，卷（期）: 2019,（1）
• 所属期刊栏目: 油气工程
• 页码范围: 73-80
• 页数: 8页
• 分类号: TE143
• 字数: 5283字
• 语种: 中文
• DOI: 10.16181/j.cnki.fzyqc.2019.01.016

摘要

以四川盆地长宁地区龙马溪组的页岩为研究对象,采用真实破裂过程RFPA2D数值分析软件,模拟人字形切槽巴西圆盘试件渐进破裂的整个过程,研究不同层理密度、层理角度以及层理力学性质等因素与页岩断裂韧性的关系,以及这些因素对裂缝前缘形态的影响,并探究断裂韧性与岩石脆性的关系.研究结果表明:断裂韧性随层理角度增加而先减小后增大;在层理角度相同的条件下,随着层理面力学性质增强,断裂韧性逐渐增大;当层理角度较小时,裂缝前缘随层理面发生转向,并且沿层理发生脆性剪切破坏:当层理角度大于40°时,层理面作用显著减弱,裂缝在延伸时前缘随层理出现转向和分叉,并在试样端部产生次生裂纹;层理密度较小时,裂缝在预置裂缝方向开裂后,受层理面影响转向层理面方向,最终贯穿圆盘,若角度增大,伴随有次生裂纹出现,若增大至80°以上时,裂缝穿过层理面,会出现转向和分叉;层理密度较大时,裂缝不均匀扩展现象增多,圆盘端部伴随产生的次生裂纹数量也逐渐增加;随着岩石的脆性指数增大,表现的断裂韧性减小,脆性指数有随角度先增大再减小的趋势.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	熊健	西南石油大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室	72	446	13.0	18.0
2	刘向君	西南石油大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室	114	792	17.0	22.0
3	梁利喜	西南石油大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室	72	422	12.0	18.0
4	张景轩	西南石油大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室	1	0	0.0	0.0
5	范晓	东方地球物理公司物探技术研究中心成都分中心	1	0	0.0	0.0
6	陈波	东方地球物理公司物探技术研究中心成都分中心	2	14	1.0	2.0