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X区块须家河组致密砂岩岩石力学特性与裂缝扩展特征

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石油地质与工程 2024年第1期38卷 20-27页

作者：刘登元中国石油大庆油田有限责任公司采油工程研究院黑龙江大庆163453 黑龙江省油气藏增产增注重点实验室黑龙江大庆163453

须家河组是四川盆地致密砂岩气勘探开发的重要领域,储层岩石力学、断裂力学特性以及裂缝扩展特征尚缺乏研究。本文采用热-固耦合三轴压缩实验和断裂韧性评价实验,获取致密砂岩的岩石力学性质参数和断裂韧性,分别计算储层岩石的弹性力学... 详细信息

须家河组是四川盆地致密砂岩气勘探开发的重要领域,储层岩石力学、断裂力学特性以及裂缝扩展特征尚缺乏研究。本文采用热-固耦合三轴压缩实验和断裂韧性评价实验,获取致密砂岩的岩石力学性质参数和断裂韧性,分别计算储层岩石的弹性力学脆性指数和利用断裂韧性计算的脆性指数,对储层脆性进行评价;采用真三轴高温高压物理模拟实验系统,在60℃条件下,开展不同水平应力差、压裂液黏度、注入排量的裂缝扩展物理模拟实验,分析裂缝扩展规律。结果表明,须家河组致密砂岩储层岩石的弹性力学脆性指数为34.1~62.9,平均值42.99,断裂韧性计算脆性指数为7.68~9.39 m^(-1/2),平均值为8.54 m^(-1/2),为脆性储层;压裂液黏度越大,裂缝偏转角越大,岩样内裂缝贯穿深度越大;在压裂施工过程中,可根据条件适当提高泵注排量和压裂液黏度,来提高储层体积压裂形成复杂缝网的可能性;多簇压裂裂缝存在竞争扩展现象,射孔簇间距越小,缝间干扰越严重;增大泵注排量并结合暂堵技术,可促进多裂缝均衡扩展。研究成果可为须家河组致密砂岩压裂改造提供一定的理论支撑。

关键词：须家河组岩石力学特性脆性评价裂缝扩展特征水力压裂物理模拟

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地质工程中岩石力学特性的研究

中文科技期刊数据库（全文版）自然科学 2024年第6期 0146-0149页

作者：李文君许亚丽新疆轻工职业技术学院新疆乌鲁木齐831400

本论文针对岩土工程中的岩体力学性质进行了研究。研究成果将为揭示岩体的力学性质奠定理论基础,并为其实际应用奠定基础。首先介绍了研究背景和意义,随后分析了岩石的物理力学性质和力学参数的测定方法,包括岩石的强度、弹性模量和岩... 详细信息

本论文针对岩土工程中的岩体力学性质进行了研究。研究成果将为揭示岩体的力学性质奠定理论基础,并为其实际应用奠定基础。首先介绍了研究背景和意义,随后分析了岩石的物理力学性质和力学参数的测定方法,包括岩石的强度、弹性模量和岩石应力-应变关系的研究。分析了各种岩石的结构、组成、应力状况等物理性质的差别以及它们对岩石力学性质的影响。指出了当前对岩体力学性质研究中尚待解决的问题。

关键词：岩石力学特性物理力学性质岩石应力-应变关系

准噶尔盆地玛湖凹陷二叠系风城组岩性对岩石力学特性的影响

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石油实验地质 2022年第4期44卷 569-578页

作者：李鹏熊健晏奇朱政文刘向君吴俊王振林张磊中国石油新疆油田公司勘探开发研究院新疆克拉玛依834000 西南石油大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室成都610500

以准噶尔盆地玛湖凹陷下二叠统风城组储层岩石为研究对象,基于室内力学试验研究了风城组储层不同岩性岩石的力学行为,从而揭示风城组储层不同岩性岩石的力学特性。在此基础上,讨论了矿物组成对风城组储层岩石强度参数的影响。玛湖凹陷... 详细信息

以准噶尔盆地玛湖凹陷下二叠统风城组储层岩石为研究对象,基于室内力学试验研究了风城组储层不同岩性岩石的力学行为,从而揭示风城组储层不同岩性岩石的力学特性。在此基础上,讨论了矿物组成对风城组储层岩石强度参数的影响。玛湖凹陷风城组储层岩石具有较强的非均质性,造成不同岩性岩石力学特性存在较明显的差异,其中云质类岩石的力学强度和弹性模量较大而泊松比较小;岩石破坏形式较单一,其中单轴条件下,岩样脆性较强,表现为拉张破坏特征,而高围压条件下,岩样脆性减弱、延性增强,主要表现为单剪切破坏特征;岩石的抗压强度、抗张强度、断裂韧性值随着硅质矿物含量的增加呈减小的趋势,而随着钙质矿物含量的增加呈增大的趋势。

关键词：岩石力学特性矿物组成破坏特征风城组下二叠统玛湖凹陷准噶尔盆地

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陆相页岩储集层岩石力学特性及能量演化特征

新疆石油地质 2023年第4期44卷 472-478页

作者：甘仁忠熊健彭妙刘向君梁利喜丁乙中国石油新疆油田分公司勘探事业部中国石油新疆油田分公司科技管理部新疆克拉玛依834000 西南石油大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室成都610500

以准噶尔盆地吉木萨尔凹陷芦草沟组陆相页岩储集层为研究对象,岩性分别为白云岩、泥质白云岩、白云质泥岩、白云质粉砂岩和粉砂岩,通过室内力学实验,研究了陆相页岩储集层岩石力学特性及能量演化规律。结果表明,陆相页岩储集层不同岩性... 详细信息

以准噶尔盆地吉木萨尔凹陷芦草沟组陆相页岩储集层为研究对象,岩性分别为白云岩、泥质白云岩、白云质泥岩、白云质粉砂岩和粉砂岩,通过室内力学实验,研究了陆相页岩储集层岩石力学特性及能量演化规律。结果表明,陆相页岩储集层不同岩性岩石力学特性存在较明显差异,白云岩、白云质粉砂岩、粉砂岩、泥质白云岩和白云质泥岩的抗压强度分别为112.09 MPa、98.20 MPa、85.98 MPa、81.28 MPa和58.30 MPa;随着围压增大,陆相页岩储集层岩石脆性减弱,延性增强;陆相页岩储集层不同岩性岩样在峰值强度处的能量大小不同,反映不同岩性岩样间存在较强的非均质性,此外,三轴压缩条件下,相同岩性岩石弹性能、耗散能和总能量都大于单轴压缩条件。

关键词：准噶尔盆地吉木萨尔凹陷芦草沟组陆相页岩储集层岩石力学特性能量演化破坏模式

海陆过渡相不同页岩岩相的岩石力学特性及能量演化特征

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特种油气藏 2022年第6期29卷 83-90页

作者：刘峻杰吴建军熊健李兵刘向君梁利喜西南石油大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室四川成都610500 中国石油煤层气有限责任公司北京100028

针对海陆过渡相不同页岩岩相岩石力学特性及能量演化特征认识不足的问题,以鄂尔多斯盆地东缘二叠系山西组山_(2)^(3)亚段井下岩样为研究对象,开展了系列实验研究。结果表明:不同页岩岩相的力学特性差异较大,在单轴压缩实验下,硅质页岩... 详细信息

针对海陆过渡相不同页岩岩相岩石力学特性及能量演化特征认识不足的问题,以鄂尔多斯盆地东缘二叠系山西组山_(2)^(3)亚段井下岩样为研究对象,开展了系列实验研究。结果表明:不同页岩岩相的力学特性差异较大,在单轴压缩实验下,硅质页岩相、黏土质页岩相抗压强度平均值分别为58.5、17.9 MPa;在单轴压缩条件下不同页岩岩相均有较强的脆性且为劈裂破坏,随围压增大,塑性增强且转变为剪切破坏,硅质页岩相破坏最严重;不同页岩岩相在峰值强度点处的能量参数有较大差异且受围压的影响程度不同,单轴压缩条件下硅质页岩相、黏土质页岩相、混合质页岩相的平均总能量分别为0.071、0.016、0.044 J/cm^(3)。研究成果对海陆过渡相页岩储层井壁稳定和压裂优化研究具有一定的参考意义。

关键词：海陆过渡相山西组山_(2)^(3)亚段页岩岩石力学特性能量演化特征

干湿循环作用下裂隙岩石力学特性及破坏模式分析

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矿业研究与开发 2023年第4期43卷 82-87页

作者：陈鑫峰张治强梅位行刘秀良杨彧石勇宾辽宁科技大学矿业工程学院辽宁鞍山市114051 辽宁省金属矿产资源绿色开发工程研究中心辽宁鞍山市114051

为研究酸性干湿循环条件下,裂隙数目(0, 1, 2, 3条)对砂岩的力学特性及破坏模式的影响,将试样分别在pH为2.0, 4.5, 7.0的溶液中进行0, 1, 3, 5次浸泡-风干循环,然后开展单轴压缩试验。结果表明:随着干湿循环次数及裂隙数目的递增,浸泡... 详细信息

为研究酸性干湿循环条件下,裂隙数目(0, 1, 2, 3条)对砂岩的力学特性及破坏模式的影响,将试样分别在pH为2.0, 4.5, 7.0的溶液中进行0, 1, 3, 5次浸泡-风干循环,然后开展单轴压缩试验。结果表明:随着干湿循环次数及裂隙数目的递增,浸泡在不同pH溶液中的试样峰值强度和弹性模量均逐渐减小,且其所造成的损伤劣化加剧了试样在化学溶液中浸泡受到的腐蚀损伤;在pH为7.0时,宏观裂隙诱导了砂岩破坏时裂纹的发展,且随着裂隙数目的增加,砂岩的破坏模式由剪切破坏转变为拉剪破坏。

关键词：干湿循环裂隙岩石单轴压缩岩石力学特性破坏模式

储层岩石微观孔隙结构对岩石力学特性及裂缝扩展影响研究

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岩土力学 2019年第11期40卷 4149-4156,4164页

作者：李静孔祥超宋明水汪勇王昊刘旭亮中国石油大学(华东)储运与建筑工程学院山东青岛266580 中国石化股份有限公司胜利油田分公司山东东营257000 中国石化胜利油田分公司油气勘探管理中心山东东营257200

储层岩石是一种具有复杂孔隙结构的天然非均质材料,微观结构影响岩石的宏观力学特性和破裂特性,认识储层岩石微观孔隙结构及其对岩石力学特性的影响对油气开采和储层改造具有重要意义。为此,利用CT扫描试验和数字图像处理技术,定量表征... 详细信息

储层岩石是一种具有复杂孔隙结构的天然非均质材料,微观结构影响岩石的宏观力学特性和破裂特性,认识储层岩石微观孔隙结构及其对岩石力学特性的影响对油气开采和储层改造具有重要意义。为此,利用CT扫描试验和数字图像处理技术,定量表征储层岩石微观孔隙结构;据此建立微观孔隙结构的三维模型,根据单轴压缩试验获取模型的细观参数,并在PFC3D中进行单轴压缩模拟,分析微观孔隙结构对岩石力学特性和裂缝扩展的影响。结果表明,储层岩石微观孔隙结构概率分布满足对数正态分布,几何形状复杂,孔隙分布具有分形特征;微观孔隙的存在造成单轴抗压强度的降低,分形维数越大,单轴抗压强度越小,两者呈近似线性关系;孔隙结构对裂缝起裂位置、扩展及贯通方向具有决定性作用,裂缝起裂位置多出现在孔隙尖端处;在平行于加载方向的平面内,裂缝多沿孔隙尖端近30°方向和平行于加载方向扩展;在垂直于加载方向的平面内,裂缝沿裂隙轴线方向延伸或使孔洞直径增大;加载过程中裂缝易造成孔隙之间的贯通。

关键词： CT扫描微观孔隙结构离散元岩石力学特性裂缝扩展

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超深层砂岩储层岩石力学特性实验研究

岩石力学与工程学报 2021年第5期40卷 948-957页

作者：李庆辉李少轩前海港湾能源科技发展(深圳)有限公司广东深圳518000 西安电子科技大学微电子学院陕西西安710126

为研究超深层砂岩储层岩石力学特性及其与浅层砂岩的重要区别,通过开展砂岩在超深环境下的形变破坏实验,得到埋藏深度对其力学参数的影响规律。采用室内岩石力学实验方法,获取超深层砂岩单轴压缩、三轴压缩、巴西实验、抗剪实验、脆性... 详细信息

为研究超深层砂岩储层岩石力学特性及其与浅层砂岩的重要区别,通过开展砂岩在超深环境下的形变破坏实验,得到埋藏深度对其力学参数的影响规律。采用室内岩石力学实验方法,获取超深层砂岩单轴压缩、三轴压缩、巴西实验、抗剪实验、脆性指数等岩石力学参数,系统研究砂岩单轴抗压强度、三轴抗压强度、抗拉强度、抗剪强度、内摩擦角、黏聚力、弹性模量、泊松比、脆性指数、裂纹数量及破坏方式等随埋藏深度或围压的变化规律,同时分析埋藏温度对砂岩强度和力学行为的影响。研究表明,超深层砂岩本体在力学强度、抗变形破坏能力、破坏方式等方面与浅层砂岩有显著差异,前者强度更高,脆性表现更差,压剪破坏的难度也更大。超深层砂岩的主要岩石力学参数均随围压的升高而得到强化,岩石强度、脆性等随温度增加而降低,延性特征随围压和温度的升高而显著增强。围压、温度、物性及胶结效果等是影响超深层砂岩力学表现的关键因素。

关键词：岩石力学超深层砂岩岩石力学特性三轴实验脆性指数破坏方式

考虑流固耦合作用的超深缝洞型碳酸盐岩储层连通性表征----以塔里木盆地富满油田满深区块为例

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地学前缘 2024年

作者：蔡振忠赵海涛王彭徐国金中国石油塔里木油田公司中国石油天然气集团有限公司超深层复杂油气藏勘探开发技术研发中心新疆维吾尔自治区超深层复杂油气藏勘探开发工程研究中心中国石油大学（华东）深层油气全国重点实验室

超深缝洞型碳酸盐岩储层埋藏深，压力高，储集空间复杂多样，流体流动渗流、自由流并存，储层连通性表征困难，而储层连通性的精确表征是寻找油气富集区、储量精确预测、井网优化、井位部署的关键所在。为此，以塔里木盆地富满油田超深... 详细信息

超深缝洞型碳酸盐岩储层埋藏深，压力高，储集空间复杂多样，流体流动渗流、自由流并存，储层连通性表征困难，而储层连通性的精确表征是寻找油气富集区、储量精确预测、井网优化、井位部署的关键所在。为此，以塔里木盆地富满油田超深缝洞型碳酸盐岩储层为研究对象，考虑流固耦合作用，建立缝洞型储层应力-渗流-自由流耦合数学模型，采用岩石渗透率演化试验及数值模拟相结合的方法，系统开展了超深缝洞型碳酸盐岩储层连通性研究。研究结果表明，随着围压、轴压的增加，岩石渗透率逐渐降低，岩石连通性减弱；低围压条件下，轴压对岩石渗透能力和连通性影响显著；随着裂缝开度及倾角的增加，储层连通性逐渐增强；裂缝连通溶洞能够显著改善储层连通性；随着溶洞体积的增加，流体流速与等效渗透率增大，显著改善储层连通性；而单纯增加溶洞数量，会减弱自由流（Stokes）效应，改善储层连通性效果不明显。研究成果可为深层碳酸盐岩储层精确评价，提高油气高效勘探开发效果提供技术支撑。

关键词：超深层碳酸盐岩储层连通性岩石力学特性流固耦合作用