基于粒徑分類的致密砂巖力學特性及破壞特征研究
——以鄂爾多斯盆地二疊系下石盒子組為例

趙 寧，王 亮，張 磊，司馬立強，劉志遠，溫登峰

1.西南石油大學 地球科學與技術學院，成都 610500；2.埃因霍芬理工大學 機械工程學院，荷蘭 埃因霍芬 5612AZ；3.成都理工大學 能源學院，成都 610059；4.中國石油 新疆油田公司 勘探開發研究院，新疆 克拉瑪依 834000；5.中國石化 石油勘探開發研究院，北京 100083；6.西南石油大學 團委，成都 610500

近年來，隨著我國經濟高速發展，能源消耗急劇上升，煤、石油、天然氣等常規能源供給與資源需求總量快速增長之間的矛盾日漸加深，以致密砂巖氣、頁巖油氣、煤層氣為代表的非常規能源逐漸得到重視，其擁有分布廣、層系多以及儲量巨大等優勢[1-4]。然而，我國非常規油氣具有成藏條件復雜、儲層致密、滲透率低等原生特點，導致大規模開發還存在很多理論和技術上的難題[5-7]。其中，對深部地層巖體力學特性以及破壞機制的掌握，是非常規能源開發與利用的關鍵，也是困擾深部巖石力學發展的難題之一[8]。目前，在非常規油氣開發工程中，通過壓裂改造在儲層中生成人工裂縫是實現效益開采的主要手段，然而，儲層壓裂難易、改造效果好壞與巖石類型和力學特性密切相關[9-11]。因此，開展模擬地層條件下的巖石力學試驗，探索其力學特性與破壞特征具有重要意義。

目前，國內外學者針對應力下巖石的力學特性以及破壞特征，進行了大量研究工作，主要包括物理試驗和數值模擬兩方面。物理試驗方面，前人采用單軸、三軸、拉張以及劈裂等試驗方法，研究不同試驗類型下巖石的強度特征和破壞機制，在不同類別載荷下巖石承受的最大應力(強度極限)以及應力和破壞之間的關系，反映了巖石承受各種載荷的特性和抵抗破壞的能力[12-14]。……