考虑页岩层理剪切滑移的水力裂缝几何参数计算方法     

杨焕强  刘杨  张晴晴  熊冬 《岩土力学》2023,(2):461-472

针对现有页岩气体积压裂层理裂缝扩展模型及其计算方法研究的不足,基于三点弯曲试验,结合数字图像法获取了页岩层理关键力学参数;利用弹性力学理论和线弹簧模型建立了页岩气体积压裂层理裂缝扩展拟三维数学模型,并得到了试验验证;开发了裂缝几何参数计算程序,计算分析了层理参数与压裂施工参数对水力裂缝扩展的影响规律。结果表明：当层理刚度小于10 GPa/m及大于30 GPa/m时,剪切滑移量达到极大值及极小值,且基本保持不变,当层理刚度在10～30 GPa/m之间时,层理刚度与剪切滑移量呈线性负相关关系;当层理密度为5～7条时,主裂缝会沟通更多的层理;当层理强度为5～8 MPa时,水力裂缝易穿层扩展,且能使层理产生剪切滑移,从而生成复杂裂缝;当压裂液排量和压裂液黏度分别在9～12 m3/min和2.5～5m Pa·s范围内时,水力裂缝易穿层扩展,最终形成十字型裂缝,有助于复杂裂缝的形成。该研究对认识页岩层理力学性能及其对层理裂缝扩展规律的影响有一定的指导意义。  相似文献   

基于声发射多重分形特征的层状板岩失稳前兆研究     

孙博  任富强  刘冬桥 《岩土力学》2022,43(3):749-760

为探究层状板岩失稳前兆,开展了5组不同层理倾角（0°、30°、45°、60°、90°）板岩的单轴压缩试验,分析了其破坏形态、声发射参数及多重分形特征,讨论了多重分形谱宽Δα与损伤演化的关系,得到了基于多重分形的破坏前兆及预警时间。结果表明：当层理倾角由0°增加到90°时,板岩先由张拉劈裂破坏向劈裂剪切破坏转变,接着变为剪切滑移破坏,最终转变为张拉劈裂破坏;振铃计数突增以及低频-高幅信号比例的持续增加可作为板岩失稳前兆,且层状板岩在裂纹贯通阶段低频-高幅信号占比随层理倾角的增大呈先减后增的变化过程;多重分形谱宽?α先突减再突增也可作为不同层状板岩的失稳前兆,且Δα的突增时间提前于损伤突变,Δα预警时间随层理倾角的增大呈先增后减再增的变化过程,层理倾角为30°时预警时间最长。  相似文献   

海相细粒沉积层理类型及其油气勘探开发意义     

施振生  邱振 《沉积学报》2021,39(1):181-196

海相细粒沉积层理是恢复沉积环境的重要标志,更是影响着细粒沉积岩的储层品质及可压裂性。细粒物质通过生物作用、生物化学作用和机械分化作用形成之后,以单颗粒、絮凝颗粒、泥岩内碎屑、岩屑、有机—矿物集合体（“海洋雪”）及浮游动物粪球粒等形式,通过风力、低密度流、重力及底流等搬运至海洋,最终以垂直沉降和/或侧向加积的方式沉降下来。细粒物质可形成2种纹层（泥纹层和粉砂纹层）、2种纹层组（泥纹层组和粉砂纹层组）和2种层（递变层和均质层）,并构成5大类层理（块状层理、递变层理、韵律层理和年纹层、水平层理和交错层理）。黑色海相细粒岩泥纹层和粉砂纹层由于物质组成、孔隙类型及结构、面孔率、孔径分布、微裂缝类型及密度等差异,从而造成不同层理类型细粒岩储层品质差异。同时,不同层理细粒岩由于纹层发育程度、单纹层厚度、泥纹层和粉砂纹层比例、连续性、形态和几何关系等差异,从而造成其岩石力学性质及裂缝扩展规律差异。  相似文献   

三峡库区青石-抱龙段顺层灰岩库岸坡变形破坏机理          下载免费PDF全文

余姝  张枝华  黄波林  胡明军  王健 《中国地质灾害与防治学报》2019,30(3):18-23

三峡库区基岩顺层滑坡大多以砂/泥岩或泥/泥灰岩互层滑坡为主,力学机制以顺层滑移剪切为主。新近发现的青石-抱龙段顺层灰岩库岸,岸坡岩性以灰岩、白云岩为主。在21个顺向斜坡中9个斜坡存在岩层弯曲现象,高程分布在145~175m,且大量层面有擦痕,局部岩层强烈弯曲形成了类似逆断层的现象。这些变形破坏现象受控于重力作用下沿层面的滑移-弯曲力学机制。通过连续-非连续数值分析方法研究表明,在这一带岸坡中约200m的主动平直滑移段下滑力驱动了约30m的被动弯曲隆起段变形,被动弯曲隆起段位移地形变缓、岩层增厚。当前青石-抱龙一带顺层灰岩库岸岩层隆起和松动较小,处于滑移-弯曲变形的早期阶段,主要以累进性变形为主。建议对该段库岸进行专业监测,并开展进一步的调查研究工作。  相似文献   

层面倾角对顺层岩质滑坡贡献率研究   总被引：1，自引：0，他引：1  

成永刚  王玉峰 《岩土力学》2011,32(12):3708-3712

顺层岩质滑坡作为滑坡的一种类型,在国内很多省份均有较高的发生频率,造成了较大的经济损失及不良的社会影响。为了研究顺层岩质滑坡发育的规律,依据笔者参与并成功治理的国内81处顺层岩质滑坡建立数据库,利用贡献率法将不同层面倾角区间的顺层岩质滑坡的各种相互关系进行定量化分析,以研究不同层面倾角区间的顺层岩质滑坡的相关性。结果表明,层面倾角为10°～25°的坡体,对顺层岩质滑坡贡献率程度最高;层面倾角为25°～35°的坡体,对顺层岩质滑坡贡献率程度中等;层面倾角为大于35°及小于10°的坡体,对顺层岩质滑坡贡献率程度最低。所得分析结论与实际情况吻合较好,能很好地为以后国内顺层岩质滑坡的研究及治理提供借鉴参考  相似文献   

顺层边坡岩体结构的非完善屈曲性态研究   总被引：2，自引：0，他引：2  

杨治林 《岩土力学》2008,29(Z1):353-356

视顺层边坡岩体自重的法向分量为结构的初始缺陷,应用初始后屈曲理论和尖点突变模型探讨了缺陷结构在临界状态下的屈曲性态,建立了边坡岩体结构的平衡稳定模态幅值方程,给出了边坡岩体结构分叉点附近的邻域及其稳定性判据。研究结果表明,表征结构初始缺陷的修正项与尖点突变模型中的剖分因子之间具有确定的关系;与理想化完善结构不同的是,顺层边坡岩体结构屈曲的临界值远大于其分叉点处的载荷值,是由其突变模型的分叉集确定的;只有考虑了边坡的实际缺陷,才可得出边坡岩体结构在真正临界意义上的临界值。  相似文献   

地层倾角测井在雁木西油田白垩系沉积微相研究中的应用          下载免费PDF全文

王桂成  宋子齐  孙颖  李伟峰  程国建  王艳 《地球物理学进展》2009,24(6):2226-2232

针对雁木西油田白垩系低阻油层受沉积相带及其断裂、构造和岩性等多种因素控制影响,测井信息应用难度增大的特点,采用地层倾角测井资料确定古水流方向、砂体延伸、层理构造和微相特征.利用倾角方位频率矢量统计,确定出白垩系K1s3、K1s2、K1s1目的层段古水流及其相应河道砂体延伸方向为北北东20°.利用层理构造倾角模式分析,确定出白垩系K1s3、K1s2、K1s1期分别发育楔状交错层理、波状斜层理、波状交错层理和水平层理,结合岩心、井径、自然伽马和微侧向电阻率曲线特征,分别阐明白垩系K1s3、K1s2到K1s1期水动力能量由较高到较低变化,形成了扇三角洲前缘扇中的水下辫状河道到扇端的浅水河道有利微相砂体发育带,它们由南南西向北北东方向展布,控制着研究区最为有利的油气储集砂体分布.  相似文献   

强震作用下顺层岩质斜坡动力失稳机制及启动速度研究   总被引：1，自引：0，他引：1  

罗刚  胡卸文  顾成壮 《岩土力学》2013,34(2):483-490

岩质斜坡地震稳定性评价和地震滑坡启动速度计算是边坡地震失稳防治中的难点。结合5•12四川汶川地震诱发的大型高速滑坡,重点以唐家山高速滑坡为例,提出强震作用下中陡倾顺层岩质斜坡动力失稳机制为拉裂－楔劈－滑移－剪断,并着重阐述了拉裂面形成机制、“楔劈”岩块的杠杆作用和碎屑岩块的滚动摩擦效应。对应于该失稳模式,采用弹性力学理论,推导出地震作用下顺层岩体斜坡锁固段的破坏判据和突发剪断时锁固段岩体的形变能公式。考虑锁固段岩体形变能释放的优势方向,运用能量转化原理,给出了更为合理和精确的顺层岩质滑坡突发启动速度公式,进而确定滑坡启程速度。其研究结果为滑坡灾害范围和冲击损害程度提供有效定量计算方法。  相似文献   

月亮田煤矿层滑构造对煤层厚度的影响   总被引：3，自引：0，他引：3  

张发林 《煤田地质与勘探》2000,28(5):17-20

通过观察月亮田矿层滑构造的表现形式及特征,归纳了其发育规律;从地质力学的角度分析了该矿井层滑构造及其他相关构造的形成机理;利用实例说明了层滑构造对矿井安全和生产的影响;并对该矿未开采区域进行了预测。   相似文献   

顺层滑动构造对安徽狮子山矿田“多层楼”矿床的控制   总被引：12，自引：1，他引：11  

储国正  李东旭 《现代地质》1992,6(4):504-513

位于长江中下游铁铜成矿带铜陵聚矿区的狮子山矿田,大部分矿床的主矿体具有顺层产出的特点,故有“多层楼”之称,本文在对狮子山矿田构造要素进行详细观测的基础上,进行了构造变形系统时序与形成机制的研究及构造复合效应的分析,重点对顺层滑动构造的特点和成因进行了较深入的剖析,认为狮子山矿田矿床的主要构造控制因素是多层顺层滑动,从而较合理地解释了该矿田的矿床在空间上呈“多层楼”分布的特征。  相似文献