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雪峰地区牛蹄塘组海相页岩脆性特征及影响因素——以湘张地1井为例

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中国地质 2024年第3期51卷 743-761页

作者：苗凤彬彭中勤汪宗欣张保民王传尚巩磊古生物与地质环境演化湖北省重点实验室湖北武汉430205 中国地质调查局武汉地质调查中心湖北武汉430205 东北石油大学地球科学学院黑龙江大庆163318

【研究目的】开展页岩储层脆性评价对页岩气勘探开发中的有利层段优选具有重要意义。【研究方法】基于矿物组成、地球物理测井、岩石力学实验与裂缝发育程度等基础资料,采用矿物组分法与基于地球物理测井的岩石力学参数法对雪峰地区牛... 详细信息

【研究目的】开展页岩储层脆性评价对页岩气勘探开发中的有利层段优选具有重要意义。【研究方法】基于矿物组成、地球物理测井、岩石力学实验与裂缝发育程度等基础资料,采用矿物组分法与基于地球物理测井的岩石力学参数法对雪峰地区牛蹄塘组海相页岩的脆性特征进行分析与评价,并以此探讨页岩脆性的影响因素。【研究结果】基于石英、长石、黄铁矿和碳酸盐含量的脆性矿物组分法对该区牛蹄塘组页岩脆性的评价最为适用,以区内湘张地1井为例,页岩脆性指数为59.2%~93.8%,平均值74.4%,受沉积环境、成岩演化、埋深、构造作用等因素共同影响。【结论】稳定的深水陆棚-盆地相沉积环境与晚成岩演化阶段决定牛蹄塘组页岩脆性整体较高,该环境下生物成因的硅质、黄铁矿等脆性矿物较为富集,并受沉积时水体深度变化影响自下而上呈现先升高后降低、整体逐渐降低的含量变化趋势,导致页岩脆性及天然裂缝发育程度具有相似的纵向变化规律,三者之间相辅相成;同时,此类脆性矿物与有机质含量具有良好的正相关关系,其对页岩脆性的贡献远大于有机质本身对塑性的加成。此外,岩石力学参数与脆性指数之间的相关性表明,杨氏模量在该区牛蹄塘组页岩脆性评价中的权重高于泊松比。

关键词：脆性特征影响因素牛蹄塘组页岩气湘张地1井雪峰地区油气勘查工程

柴北缘中侏罗统湖相泥页岩储层矿物组成与脆性特征

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高校地质学报 2015年第1期21卷 117-123页

作者：原园姜振学喻宸郭天旭申玉山赵若彤中国石油大学油气资源与探测国家重点实验室北京102249 中国石油大学非常规天然气研究院北京102249 国土资源部油气资源战略研究中心北京100034 中国石油青海油田公司勘探开发研究院敦煌736202

运用X射线衍射技术,对柴北缘中侏罗统46块岩心泥页岩样品和15块露头泥页岩样品进行了定性和定量分析。结果表明研究区泥页岩矿物成分中黏土矿物含量最高,介于33%-79.7%之间,平均54.3%;其次为石英,含量介于14.5%-57.8%之间,平均35.4%;碳... 详细信息

运用X射线衍射技术,对柴北缘中侏罗统46块岩心泥页岩样品和15块露头泥页岩样品进行了定性和定量分析。结果表明研究区泥页岩矿物成分中黏土矿物含量最高,介于33%-79.7%之间,平均54.3%;其次为石英,含量介于14.5%-57.8%之间,平均35.4%;碳酸盐矿物含量较少,总量一般介于0-13%之间,个别样品大于15%,露头样品与岩心样品矿物成分有差别。黏土矿物组合特征反映出研究区进入中成岩阶段,对应有机质演化的成熟阶段,具有适宜页岩油气形成的成熟度条件。扫描电镜显示,研究区泥页岩发育3种孔隙类型。与海相页岩相比,柴北缘中侏罗统泥页岩黏土矿物含量高但敏感性矿物含量低,石英、长石等脆性矿物含量偏低但达到湖相泥页岩开发标准,脆性指数平均为42.6%,整体上具有较好的脆性和可压性,有利于该区湖相页岩的压裂改造。

关键词：泥页岩储层矿物成分脆性特征 X射线衍射中侏罗统柴达木盆地北缘

基于岩心脆性特征的致密砂砾岩储层水力裂缝复杂性分析

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油气地质与采收率 2020年第5期27卷 33-43页

作者：陈勇翟明洋中国石化胜利油田分公司石油工程技术研究院山东东营257000 东北大学资源与土木工程学院辽宁沈阳110819

砂砾岩储层岩心的脆性特征与油气田水力压裂改造效果密切相关,探究砂砾岩储层的脆性特征对水力裂缝复杂性的影响能够为目标层段筛选及施工工法设计提供参考。考虑岩石破坏全过程即峰前和峰后阶段的脆性特征,提出基于岩心破坏全过程能量... 详细信息

砂砾岩储层岩心的脆性特征与油气田水力压裂改造效果密切相关,探究砂砾岩储层的脆性特征对水力裂缝复杂性的影响能够为目标层段筛选及施工工法设计提供参考。考虑岩石破坏全过程即峰前和峰后阶段的脆性特征,提出基于岩心破坏全过程能量耗散的储层砂砾岩脆性评价模型;利用砂砾岩的单轴和三轴全应力-应变曲线以及现有脆性评价模型,验证新建立模型的准确性。在此基础上分析不同围压下岩心力学参数与脆性指数的相关性,并利用储层岩心室内测试结果和水力裂缝微地震监测结果研究储层脆性指数对水力裂缝复杂性的影响。结果表明:新建立的脆性评价模型可以综合评价岩心破坏全过程表现出的脆性特征,对不同岩性不同围压下岩石的脆性变化较传统脆性评价模型更为敏感;不同围压下岩心强度参数和弹性模量与脆性指数呈负相关关系;脆性较强的层段更容易压裂改造形成复杂裂缝,获得更大的压裂改造体积,因此根据岩心脆性特征开展水力裂缝复杂性预测分析具有一定的可行性。

关键词：砂砾岩脆性特征全应力-应变曲线脆性评价模型裂缝复杂性

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松北致密气藏砂砾岩储层脆性特征实验研究

油气地质与采收率 2019年第6期26卷 46-52页

作者：唐鹏飞中国石油大庆油田有限责任公司采油工程研究院

以松北致密气藏砂砾岩储层为研究对象,通过三轴压缩实验,开展含不同粒径砾石的砂砾岩脆性特征研究。在岩样破坏特征、偏应力-应变曲线特征分析的基础上,利用能量演化理论,研究不同粒径对砂砾岩力学性质和脆性特征的影响,并对岩样破坏过... 详细信息

以松北致密气藏砂砾岩储层为研究对象,通过三轴压缩实验,开展含不同粒径砾石的砂砾岩脆性特征研究。在岩样破坏特征、偏应力-应变曲线特征分析的基础上,利用能量演化理论,研究不同粒径对砂砾岩力学性质和脆性特征的影响,并对岩样破坏过程中的声发射响应特征进行分析,结果表明:在三轴压缩实验中不同粒径砾石对砂砾岩岩样的破坏特征具有不同影响。相比于小粒径(脆性更低,在剪切事件中占比更高,岩样破坏过程中以剪切破坏占主导。

关键词：砂砾岩三轴压缩实验偏应力-应变曲线脆性特征致密气藏

川南地区下古生界页岩气储层矿物组成与脆性特征研究

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现代地质 2014年第2期28卷 396-403页

作者：赵佩李贤庆孙杰赖守宁付铜洋苏桂萍田兴旺中国矿业大学(北京)煤炭资源与安全开采国家重点实验室北京100083 中国矿业大学(北京)地球科学与测绘工程学院北京100083

应用X射线衍射（XRD）分析技术，对川南地区下古生界下寒武统筇竹寺组和下志留统龙马溪组两套海相页岩气储层岩心样品进行了矿物组成与脆性特征研究。结果表明，川南地区筇竹寺组和龙马溪组海相页岩具有差异的矿物组成和含量特征。筇竹... 详细信息

应用X射线衍射（XRD）分析技术，对川南地区下古生界下寒武统筇竹寺组和下志留统龙马溪组两套海相页岩气储层岩心样品进行了矿物组成与脆性特征研究。结果表明，川南地区筇竹寺组和龙马溪组海相页岩具有差异的矿物组成和含量特征。筇竹寺组页岩中，石英含量最高（28.4％～42.8％，平均35.7％），黏土矿物含量次之（25％～35.3％，平均28.7％），碳酸盐矿物含量较低（1.4％～21.7％，平均11.2％）。龙马溪组页岩中，黏土矿物和碳酸盐矿物含量高，前者为13.4％～66.1％（平均34.7％），后者为14.6％～80.0％（平均35.9％），石英含量相对较低（5.2％～41.4％，平均21.0％）。另外，这些页岩中还含有少量黄铁矿、长石、白云石等其他矿物。总的来说，该区下古生界海相页岩的矿物组成特征与北美海相页岩比较相似。川南地区筇竹寺组和龙马溪组页岩中脆性矿物丰富、含量高，前者为55.6％～73.9％（平均64.1％），后者为26.9％～86.6％（平均62.5％），整体上具有良好的脆性和可压性，有利于该区海相页岩气的压裂改造。

关键词：页岩气储层海相页岩矿物组成下古生界脆性特征川南地区

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类岩石材料脆性特征与配合比方案试验研究

金属矿山 2022年第2期51卷 48-53页

作者：郭义李昕昊王创业韩天宇游茹于波内蒙古科技大学矿业与煤炭学院内蒙古包头014010 陕西宇佳投资置业有限公司羊场煤矿内蒙古鄂尔多斯017000

为获得具有与砂岩相近变形及脆性特征的类岩石材料配比,以骨料含量、水泥石膏比和重晶石含量为影响因素条件,采用正交试验配制了25组类岩石材料,并开展物理力学试验。由E/σc变形指标与σc/σt脆性指标对类岩石材料和原岩进行比较分析,... 详细信息

为获得具有与砂岩相近变形及脆性特征的类岩石材料配比,以骨料含量、水泥石膏比和重晶石含量为影响因素条件,采用正交试验配制了25组类岩石材料,并开展物理力学试验。由E/σc变形指标与σc/σt脆性指标对类岩石材料和原岩进行比较分析,确认符合原岩基本变形指标与脆性指标的试验方案。采用极差对类岩石材料进行敏感性分析。研究表明:试样密度的主要影响因素为水泥石膏比,且随水泥石膏比例下降而下降;试样单轴抗压强度、抗拉强度与弹性模量的主要影响因素为骨料含量,且随骨料含量的上升,均出现上升—下降—上升趋势。进一步对试验数据进行多元线性回归分析,计算得出其线性回归方程并进行演算,结果与原岩数据有较高的一致性。

关键词：类岩石材料正交试验设计脆性特征敏感性分析多元线性回归分析

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高应力区岩石能量耗散、损伤及脆性特征研究

水力发电 2020年第12期46卷 36-40页

作者：成伟赵立财王学军高立明中铁十九局集团有限公司北京100176 天津大学水利工程仿真与安全国家重点实验室天津300354 辽宁工程技术大学土木工程学院辽宁阜新123000 中国地质科学院北京100037

为反映高应力区岩石力学性质,开展不同围压下高应力英安岩的常规三轴压缩试验,通过能量理论研究3种高应力区岩石的损伤累积和裂隙发展规律,并探讨其脆性特征。结果表明,从初始到弹性变形阶段,岩石吸收的能量几乎全部转化为可释放的弹性... 详细信息

为反映高应力区岩石力学性质,开展不同围压下高应力英安岩的常规三轴压缩试验,通过能量理论研究3种高应力区岩石的损伤累积和裂隙发展规律,并探讨其脆性特征。结果表明,从初始到弹性变形阶段,岩石吸收的能量几乎全部转化为可释放的弹性应变能;塑性变形阶段,弹性应变能占岩石吸收总能量的比例逐渐减小,耗散能逐渐增长;峰后阶段的弹性应变能骤降,耗散能剧增;岩石损伤累积与能量的耗散呈正相关,损伤演化过程近似"S"形发展;低围压下,岩石脆性指标更为敏感,脆性程度更强,围压增大促进岩石脆性程度降低。

关键词：岩石力学高应力能量耗散损伤脆性特征

湖南涟源凹陷下石炭统测水组泥页岩矿物组分与脆性特征研究

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华南地质与矿产 2016年第2期32卷 166-171页

作者：王强白云山苗凤彬中国地质调查局武汉地质调查中心武汉430205

应用X射线衍射(XRD)分析技术对湖南涟源凹陷石炭系测水组泥页岩进行矿物组成与脆性特征研究。结果表明,涟源凹陷石炭系测水组泥页岩中矿物成分复杂,石英含量最高,平均72.61%,粘土矿物含量次之,平均19.46%,含有少量的长石、白云石、黄铁... 详细信息

应用X射线衍射(XRD)分析技术对湖南涟源凹陷石炭系测水组泥页岩进行矿物组成与脆性特征研究。结果表明,涟源凹陷石炭系测水组泥页岩中矿物成分复杂,石英含量最高,平均72.61%,粘土矿物含量次之,平均19.46%,含有少量的长石、白云石、黄铁矿和方解石,平均质量分数分别为4.02%,4.75%,2.01%和1.66%。总体来说,该地区石炭系测水组页岩的矿物组成特征与北美woodforth页岩比较相似。涟源凹陷测水组页岩中脆性矿物丰富、含量高,脆性指数平均0.8。研究表明涟源凹陷测水组泥页岩整体上具有良好的脆性特征,有利于该区页岩气的压裂改造。

关键词：涟源凹陷测水组矿物组成脆性特征页岩气

不同层理倾角砂岩单向双面卸荷岩爆弹射速度实验研究

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岩石力学与工程学报 2021年第3期40卷 433-447页

作者：何满潮李杰宇任富强刘冬桥中国矿业大学(北京)深部岩土力学与地下工程国家重点实验室北京100083 辽宁科技大学土木工程学院辽宁鞍山114051

为探究单向双面岩爆碎屑弹射速度与层理倾角的关系,利用自主研发的真三轴岩爆实验系统开展了7组不同层理倾角砂岩的单向双面卸荷岩爆实验。通过图像粒子测速方法对不同层理倾角砂岩双面卸荷岩爆双自由面的弹射速度进行分析,结果表明:双... 详细信息

为探究单向双面岩爆碎屑弹射速度与层理倾角的关系,利用自主研发的真三轴岩爆实验系统开展了7组不同层理倾角砂岩的单向双面卸荷岩爆实验。通过图像粒子测速方法对不同层理倾角砂岩双面卸荷岩爆双自由面的弹射速度进行分析,结果表明:双自由面岩爆碎屑弹射现象不完全相同,岩爆持续时间也不相同,但是2个自由面的平均速度变化过程均可分为4个阶段,分别为:颗粒弹射或碎屑剥离、岩块折断、碎屑弹射和弹射后期。双面卸载岩爆过程中2个自由面的平均最大速度以及最大初速度随层理倾角的变化过程均为上凹的抛物线,当层理倾角为60°和0°时分别取最小和最大值。岩爆峰值应力与岩爆时刻的最大主应力下降速率随层理倾角的变化过程同样也呈先减后增的上凹型抛物线。就岩爆发生的难易程度而言,当层理倾角为60°时最易发生,但其对应的岩爆烈度最弱,水平层理时最不易发生岩爆,若发生则为强烈岩爆。不同层理倾角砂岩岩爆烈度的差异受其脆性程度与岩爆峰值应力共同影响。

关键词：岩石力学岩爆实验双面卸荷层理倾角脆性特征碎屑弹射速度