【摘要】：揭示致密砂巖的破裂機制對致密油氣儲層壓裂設(shè)計和壓裂縫網(wǎng)改造具有重要的指導意義。本文采用鄂爾多斯盆地延長組長6儲層致密砂巖試樣,開展了不同圍壓下的常規(guī)三軸壓縮試驗,分析了圍壓對巖石力學性質(zhì)的影響。采用聲發(fā)射定位技術(shù)研究了試樣破裂過程,分析了不同圍壓下聲發(fā)射定位事件的信號特征及其時空演化序列。此外,對破裂后試樣進行了CT掃描,基于CT切片圖像觀測了試樣內(nèi)部破裂特征。得到以下幾點認識:(1)不同圍壓下,聲發(fā)射時空演化差異主要表現(xiàn)在壓密階段。隨著圍壓的增加,聲發(fā)射事件主要發(fā)生時段后移。(2)圍壓對聲發(fā)射特征參數(shù)累計振鈴計數(shù)的影響主要表現(xiàn)在壓密階段,其他階段累計振鈴計數(shù)呈相似變化趨勢。不同圍壓下均可將累計振鈴計數(shù)快速增加的瞬間作為巖石即將破裂的標志。(3)隨著圍壓的增加,巖石破裂形態(tài)趨于簡單化,由拉張破裂為主的復雜形態(tài)逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)閱我坏募羟衅屏研螒B(tài)。(4)CT掃描切片直觀地反映了試樣的破裂形態(tài),與聲發(fā)射定位所得試樣整體破裂形態(tài)相吻合,并且在聲發(fā)射定位的基礎(chǔ)上進一步刻畫了裂紋分布情況與各裂紋相互作用過程。采用聲發(fā)射定位技術(shù)與CT掃描雙重方法,研究試樣破裂過程,對于深入研究巖石破裂機制具有一定的意義。
[Abstract]:It is of great significance to reveal the fracture mechanism of tight sandstone for fracturing design and fracturing network reconstruction of tight oil and gas reservoirs. In this paper, conventional triaxial compression tests under different confining pressures are carried out by using tight sandstone samples of Yanchang 6 reservoir in Ordos Basin, and the influence of confining pressure on rock mechanical properties is analyzed. The fracture process of samples was studied by acoustic emission localization technique. The signal characteristics and spatiotemporal evolution sequence of acoustic emission localization events under different confining pressures were analyzed. In addition, the fracture characteristics of the samples were observed by CT scanning based on CT slice images. The main conclusions are as follows: (1) under different confining pressures, the evolution of acoustic emission in time and space is mainly in the compaction stage. With the increase of confining pressure, the acoustic emission events are mainly moved backward. (2) the effect of confining pressure on the accumulative ringing count of acoustic emission characteristic parameters is mainly in the compaction stage, and the accumulative ringing number in other stages shows a similar change trend. Under different confining pressures, the rapid increase of accumulative ringing count can be regarded as a sign that rock is about to break. (3) with the increase of confining pressure, the fracture morphology of rock tends to be simplified. The complex morphology of tensile fracture is gradually transformed into a single shear fracture morphology. (4) the fracture morphology of the specimen is reflected intuitively by CT scanning section, which coincides with the whole fracture morphology of the specimen located by acoustic emission. On the basis of acoustic emission localization, the process of interaction between crack distribution and each crack is further described. The method of acoustic emission localization and CT scanning is used to study the fracture process of the specimen, which is of great significance for the further study of the fracture mechanism of rock.
【作者單位】： 中國科學院頁巖氣與地質(zhì)工程重點實驗室中國科學院地質(zhì)與地球物理研究所;中國科學院大學地球科學學院;北京石油化工學院機械工程學院;河南理工大學能源科學與工程學院;中國礦業(yè)大學(北京)力學與建筑工程學院;
【基金】：國家重點基礎(chǔ)研究發(fā)展規(guī)劃(973)項目(2015CB258501) 中國科學院戰(zhàn)略性先導科技專項(B類)(XDB10030301) 國家自然科學基金項目(41202228)資助
【分類號】：TU45

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本文編號：2327702