| 考虑层理、加载速率与尺寸效应的页岩裂纹扩展机理试验研究 |
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| 引用本文： | 范翔宇,郭东亚,张千贵,徐烽淋,梁永昌,卢鑫伟,倪涛.考虑层理、加载速率与尺寸效应的页岩裂纹扩展机理试验研究[J].科学技术与工程,2018,18(9). |
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| 作者姓名： | 范翔宇 郭东亚 张千贵 徐烽淋 梁永昌 卢鑫伟 倪涛 |
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| 作者单位： | 西南石油大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室,西南石油大学 石油与天然气工程学院,西南石油大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室,西南石油大学 石油与天然气工程学院,西南石油大学 石油与天然气工程学院,西南石油大学 石油与天然气工程学院,西南石油大学 石油与天然气工程学院 |
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| 基金项目： | 中国博士后科学基金项目(2014M560728);国家重点基础研究发展计划(973)项目(2013CB228003);国家自然科学基金资助项目(51474185); |
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| 摘 要： | 分析裂纹扩展演化机理是认识井壁坍塌失稳的关键,尤其是层理和脆性特征显著的页岩地层,伴有节理与微裂隙发育,研究其裂纹扩展演化机制对于确定钻井导向、钻速及井眼尺寸更显重要。为此利用材料试验机开展了考虑层理倾角、加载速率与试件尺寸的页岩裂纹扩展演化试验研究。结果表明页岩层理平行于载荷时,裂纹沿层理呈张性破坏。层理倾角由0°~30°时,裂纹扩展形态由张性破坏向剪切破坏转变;当层理与轴向应力呈30°倾角时,剪切破坏最为明显,裂纹的平均扩展速率最大,且抗压强度最小;层理倾角由30°~90°时,裂纹由剪切破坏;逐渐转向张性破坏,当层理与轴向载荷垂直时,试件裂纹切割层理片层发生张性破坏。随加载率的增加,页岩峰值应力增大,裂纹长度逐渐减小,但加载速率越小,破坏后的页岩越为碎裂;在侧向尺寸不变的条件下,试件高度越大,越呈现张性破坏,主裂纹越长,且破碎后的页岩越呈现片状。
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| 关 键 词： | 页岩 层理性 加载速率 尺寸效应 裂纹扩展 试验研究 |
| 收稿时间： | 2017/7/15 0:00:00 |
| 修稿时间： | 2017/11/8 0:00:00 |
Experimental study on the crack propagation mechanism of shale considering the effect of the bedding, loading rate and sample size |
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| FAN Xiangyu,GUO Dongy,XU Fenglin,LIANG Yongchang,LU Xinwei and NI Tao.Experimental study on the crack propagation mechanism of shale considering the effect of the bedding, loading rate and sample size[J].Science Technology and Engineering,2018,18(9). |
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| Authors: | FAN Xiangyu GUO Dongy XU Fenglin LIANG Yongchang LU Xinwei and NI Tao |
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| Institution: | State Key Laboratory of Oil and Gas Reservoir Geology and Exploitation,Southwest Petroleum University,Chengdu,College of Petroleum Engineering,Southwest Petroleum University,Chengdu,,College of Petroleum Engineering,Southwest Petroleum University,Chengdu,College of Petroleum Engineering,Southwest Petroleum University,Chengdu,College of Petroleum Engineering,Southwest Petroleum University,Chengdu,College of Petroleum Engineering,Southwest Petroleum University,Chengdu |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | shale bedding loading rate size effect crack propagation experimental study |
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