岩土力学 ›› 2024, Vol. 45 ›› Issue (1): 59-67.doi: 10.16285/j.rsm.2023.0106
杜布戈1,张广清1,2,周大伟1,屈 乐3,邱仁怡1,范宗洋1
DU Bu-ge1, ZHANG Guang-qing1, 2, ZHOU Da-wei1, QU Le3, QIU Ren-yi1, FAN Zong-yang1
摘要:
CO2压裂页岩储层时CO2−水作用损伤页岩微观结构,改变拉伸破坏特征与裂缝扩展模式。为研究CO2−水影响层状页岩拉伸破坏的微观损伤原因,设计了矿物含量测定、扫描电镜观察与巴西劈裂试验,对CO2−水作用前后龙马溪与长7段页岩试件的微观损伤、破坏特征与裂缝扩展进行研究。结果表明:CO2−水对层理的微观损伤作用较基质显著,层理黏土矿物脱水而体积减小,有机质被萃取收缩,纹层内产生沿层理分布的大尺寸(长度为10~30μm,开度为1~5μm)微裂缝,基质碳酸盐、长石等矿物被溶蚀,产生随机分布的小尺寸(长度小于1μm ,开度小于0.5μm)微裂纹;CO2−水作用后页岩抗拉强度降低且各向异性增强,破坏模式变为拉剪混合破坏,垂直层理加载试件的剪切作用更强;CO2−水作用后层理对裂缝扩展的影响更大,垂直层理加载裂缝延伸被层理限制,裂缝沿层理方向水平扩展,平行加载裂缝扩展轨迹受层理约束,裂缝仅在层理扩展。
中图分类号:
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