岩石破坏后力学特性及其对天然气开采的影响

【摘要】：地层在失去应力平衡后,岩石将发生破坏,而岩石的岩性差异导致破坏后的力学特性也相差较大。岩石在峰值强度后将产生走向各异的裂缝;若岩石在破坏后产生大量岩粉,将堵塞地层中的喉道和裂缝,导致储层的渗流能力降低。选用四川盆地4个区块的4类岩性的多个岩样进行三轴压缩实验,根据岩样峰值强度后的破坏模式定义了3种类型:Ⅰ型岩样破坏后将产生拉伸裂缝,并且应力突降;Ⅱ型岩样破坏后将产生剪切裂缝,应力缓慢降低;Ⅲ型岩样破坏后将产生拉伸与剪切裂缝,应力往复变化。Ⅰ型与Ⅱ型岩样在破坏后形成的裂缝较为单一,且裂缝面光滑;Ⅲ型岩样在破坏后形成走向各异的裂缝,且产生大量的岩粉,影响天然气开采。针对Ⅲ型岩样破坏后产生大量的岩粉,以煤岩为例,提出采用超前预防处理以及在排采期进行治理的措施。 【作者单位】： 中国石油塔里木油田分公司油气工程研究院;中国石油塔里木油田分公司勘探开发研究院;新疆广汇石油有限公司;
【关键词】： 岩石力学 峰值强度 变形特征 三轴压缩 岩粉
【基金】：国家重点基础研究发展计划(973计划)项目“页岩气水平井钻完井关键基础研究”(2013CB228003)
【分类号】：TE31
【正文快照】： 0引言压裂作业及排水采气过程中,在外部应力扰动作用下,储层岩石受到的应力条件将发生变化,逐渐失去原有的应力平衡,导致岩石发生破坏[1￣2]。岩石达到峰值强度后将产生裂缝;若岩石在破坏后产生岩粉,将堵塞地层中的喉道和裂缝,导致储层渗流能力降低[3￣5]。破坏后的岩石为天然

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