本文關(guān)鍵詞：層理對頁巖水力裂縫擴(kuò)展的影響研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：層理、裂隙等結(jié)構(gòu)面的存在是實(shí)現(xiàn)頁巖氣藏儲(chǔ)層體積改造的前提。為分析層理對頁巖水力裂縫擴(kuò)展的影響,在各向異性材料裂紋尖端應(yīng)力場分布特征的基礎(chǔ)上,開展切口與層理呈不同方位的圓柱形試樣三點(diǎn)彎曲試驗(yàn),研究頁巖斷裂韌性的各向異性特征,并揭示其斷裂機(jī)制的各向異性,進(jìn)而根據(jù)真三軸條件下頁巖水力裂縫的延伸規(guī)律,探討了層理在頁巖網(wǎng)狀壓裂縫形成過程中的重要作用,結(jié)果表明:(1)各向異性材料裂紋尖端的應(yīng)力場和位移場不僅由應(yīng)力強(qiáng)度因子決定,還與材料的彈性常數(shù)有關(guān);(2)切口與層理呈crack-arrester,crack-divider和crack-splitter三種方位時(shí),頁巖斷裂韌性在crack-arrester時(shí)最大,crack-splitter時(shí)最小,各向異性顯著,而層理面開裂和斷裂路徑偏移是引起斷裂韌性各向異性的主要原因;(3)頁巖層理的弱膠結(jié)作用使其斷裂韌性較小,阻止裂紋失穩(wěn)擴(kuò)展的能力較弱,而在垂直層理方向,斷裂韌性較大,阻止裂紋擴(kuò)展的能力較強(qiáng),當(dāng)水力裂縫垂直層理擴(kuò)展時(shí),在弱層理面處會(huì)發(fā)生分叉、轉(zhuǎn)向,且在繼續(xù)延伸的過程中會(huì)進(jìn)一步溝通天然裂縫或弱層理面而形成復(fù)雜的裂縫網(wǎng)絡(luò),達(dá)到體積壓裂。研究結(jié)果可為深入認(rèn)識(shí)頁巖氣藏儲(chǔ)層體積壓裂形成條件及機(jī)制提供一定參考。
【作者單位】： 中國科學(xué)院武漢巖土力學(xué)研究所巖土力學(xué)與工程國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;重慶大學(xué)煤礦災(zāi)害動(dòng)力學(xué)與控制國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;
【關(guān)鍵詞】： 巖石力學(xué) 頁巖 層理 水力壓裂 裂縫擴(kuò)展 各向異性 斷裂韌性
【基金】：國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(51104144) 國家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃(973)項(xiàng)目(2010CB226701) 中石化科技部項(xiàng)目(P11015)
【分類號(hào)】：TU452
【正文快照】： 1引言頁巖氣是指主體位于暗色泥頁巖或高碳泥頁巖中、以吸附或游離態(tài)為主要存在方式的非常規(guī)天然氣,其分布廣泛,開采潛力巨大,是常規(guī)石油、天然氣的理想接替。但是,頁巖氣的成藏條件、儲(chǔ)集空間、滲流規(guī)律及開發(fā)模式均有其自身特點(diǎn),特別是儲(chǔ)層的低孔和超低基質(zhì)滲透率,給其有效

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本文編號(hào)：445361