层状页岩岩石力学特性及其脆性评价 |
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引用本文: | 王洪建,刘大安,黄志全,袁广祥,吕晓春,牛晶蕊,赵子江,石晓闪.层状页岩岩石力学特性及其脆性评价[J].工程地质学报(英文版),2017,25(6):1414-1423. |
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作者姓名: | 王洪建 刘大安 黄志全 袁广祥 吕晓春 牛晶蕊 赵子江 石晓闪 |
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作者单位: | ①.华北水利水电大学资源与环境学院 郑州 450045 |
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基金项目: | 河南省科技创新人才计划154100510006河南省重点科技攻关项目152102210111华北水利水电大学高层次人才科研启动经费201532国家自然科学基金青年基金41602330国家自然科学基金青年基金41402269 |
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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。
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关 键 词: | 页岩 单轴压缩 体积应变 起裂应力水平 脆性指标 |
收稿时间: | 2016-09-02 |
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