基于应力应变曲线的页岩脆性指标分析

• 作者: 桑峰军 程汉列 张晓燕 杨国平 赵建锋 符彩云 张冲
• 来源期刊: 河南理工大学学报（自然科学版）
• 关键词: 龙马溪组页岩 脆性指标 单三轴压缩试验 力学参数 应力应变曲线 各向异性
• 年，卷（期）: 2021,（5）
• 所属期刊栏目: 地质·测绘·环境
• 页码范围: 63-70
• 页数: 8页
• 分类号: TE135
• 语种: 中文

摘要

页岩脆性是评价页岩气储层是否可压的一个重要指标,是储层能否实现商业开采的关键.以南方海相龙马溪组富有机质页岩为研究对象,开展了单三轴压缩试验,依据岩石应力应变曲线建立新的脆性评价指标,并进行验证,在此基础上研究了页岩的脆性各向异性特征,结果表明:提出的脆性指标可以较好地反映页岩的脆性特征,标准化系数分别取 λ=0.4和 η=0.6时效果最好;南方海相龙马溪组页岩储层具有较强的脆性特征,可将其划分为高可压性储层;页岩的脆性指标随着围压增加逐渐降低,降低的速率逐渐减小;页岩的应力应变曲线5个阶段比较明显,随着围压增加,压密阶段逐渐缩短,屈服阶段逐渐变长,残余强度随着围压几乎线性增加;随着围压增加,页岩的峰值强度、弹性模量和软化模量都表现出明显的增加趋势,增幅分别为105.17％,71.74％和97.75％;页岩的脆性指标随着层理倾角增加先减小后增加,表现出"U"形变化规律,在层理倾角θ=0°时取得最大值,θ=30°时取得最小值,各向异性系数高达1.991,具有明显的各向异性特征.