本文關鍵詞：黑色頁巖力學特性及氣體壓裂層理效應研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：氣體壓裂作為一種新型的無水壓裂技術,對頁巖氣開采具有重要意義。為探究不同層理方向頁巖氣體壓裂破壞機制,以彭水黑色頁巖為試樣,首先系統(tǒng)地分析其力學各向異性特征,并利用自行改造組裝的高壓氣體壓裂系統(tǒng)分別對軸向平行層理頁巖和軸向垂直層理頁巖開展氣體壓裂試驗,研究層理方向對頁巖的變形、強度、聲發(fā)射特征和破壞形態(tài)的影響,揭示頁巖氣壓致裂破壞的機制,討論不同加載方式下層理效應對頁巖破壞強度的影響。研究表明:(1)黑色頁巖的拉、壓力學特征受層理方向影響明顯,平行層理面加載頁巖與垂直層理面加載頁巖的抗壓強度、抗拉強度、彈性模量、剪切模量之比分別為:138.22%,44.37%,169.17%,173.27%,泊松比受層理影響小。頁巖平行層理面加載時,容易沿層理面產生張拉破壞;垂直層理面加載時,在層理本身發(fā)生剪切滑移破壞。(2)軸向垂直層理面頁巖的破壞氣壓、破壞時間分別是軸向平行層理面頁巖的4.2和3.35倍,前者沿層理弱面發(fā)生拉伸破壞,后者以拉伸破壞為主,也有剪切破壞發(fā)生,其破裂面凹凸起伏明顯。所有變形曲線呈非線性變化,垂直層理面頁巖的變形大,其變形曲線出現異常拐點,側向變形曲線呈下凹趨勢;軸向平行層理試樣的變形曲線相對光滑,側向變形曲線呈上凹趨勢。AE能率反映了軸向垂直層理頁巖破壞更加劇烈。(3)加載方式對頁巖強度的層理效應系數影響顯著,影響最大的是氣體壓裂試驗,最小的是單軸壓縮試驗。
【作者單位】： 中國礦業(yè)大學深部巖土力學與地下工程國家重點實驗室;中國礦業(yè)大學力學與建筑工程學院;
【關鍵詞】： 巖石力學 黑色頁巖 力學特性 氣體壓裂 層理效應 聲發(fā)射
【基金】：國家自然科學基金資助項目(51204161) 江蘇省普通高校研究生科研創(chuàng)新計劃項目(KYLX15_1404) 江蘇省自然科學基金資助項目(BK20140189)~~
【分類號】：TE377
【正文快照】： Supported by the National Natural Science Foundation of China(Grant No.51204161),Innovation Project for Graduates in Jiangsu Province(Grant No.KYLX15_1404)and Natural Science Foundation of Jiangsu Province(Grant No.BK20140189)1引言頁巖氣作為一種儲量巨大

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本文編號：477958