四川盆地焦石壩區(qū)塊深部頁巖力學特性試驗研究*

汪 虎 郭印同 張 萍 王 磊 侯振坤

WANG Hu①② GUO Yintong① ZHANG Ping③ WANG Lei① HOU Zhenkun③

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四川盆地焦石壩區(qū)塊深部頁巖力學特性試驗研究*

汪 虎①②郭印同①張 萍③王 磊①侯振坤③

為深入研究不同埋深頁巖儲層的力學性質(zhì)，對四川盆地焦石壩區(qū)塊五峰-龍馬溪組平行層理取心試樣進行單軸壓縮試驗，總結了取樣區(qū)段頁巖試樣的力學特性、強度規(guī)律以及破壞特征。實驗及分析結果表明：該區(qū)塊頁巖呈現(xiàn)典型的脆性破壞特征，破壞形式以劈裂破壞為主、伴隨部分或局部剪切破壞，并細分5種單軸壓縮條件下的基本破壞形式； 頁巖抗壓強度隨埋深增加整體上呈現(xiàn)出兩端低中間高的現(xiàn)象； 隨取心角度的增大，變形參數(shù)和抗壓強度總體上均呈現(xiàn)出先增大后減小的趨勢； 對比分析了頁巖試樣力學參數(shù)的橫向和縱向異性度，彈性模量和泊松比的橫向及縱向異性度均在1.50附近，抗壓強度的異性度顯著高于彈性模量和泊松比的異性度； 層理的影響是導致頁巖強度及破壞方式差異性的主要原因之一，層理面在一定程度可以決定巖體的強度及破壞方式； 水力壓裂過程中，橫向異性度大的層理面首先被打開，導致壓裂通道沿層理面擴展，難以形成復雜裂縫網(wǎng)絡，達不到理想的壓裂效果，在施工過程中要避免此類層理面被打開。

深部頁巖 層理 力學性質(zhì) 不同埋深 破壞方式

WANG Hu①②GUO Yintong①ZHANG Ping③WANG Lei①HOU Zhenkun③

0 引 言

近年來，隨著地下勘探技術不斷提高，儲藏于地下巖層中的頁巖氣等非常規(guī)能源的開發(fā)逐漸進入人們的視野。頁巖氣是一種蘊藏于頁巖層可供開采的天然氣資源，未來可廣泛應用的新能源(張金川等， 2004)?！?br>