川南龙马溪组页岩不同应力条件下脆性破坏特征

摘要

水力压裂技术是页岩气开发的有效手段，该技术通过液压碎裂增加储层宏观渗透率，从而达到页岩气增产的目的。四川盆地龙马溪组页岩具有较好的页岩气生气潜力.为研究该地区页岩力学特性,首先针对完整页岩试样开展了室内单轴压缩试验,随后基于颗粒流离散单元法反演单轴压缩岩石动态破坏过程,最后通过常规三轴压缩模拟,研究了不同应力条件下研究区岩石脆性破坏特征.研究表明:研究区岩样脆性矿物含量高,强度大,脆性特征明显;岩石单轴压缩破坏过程各阶段声发射特征明显,基于颗粒流离散单元法模拟的岩石破坏峰前微裂纹与声发射增长规律较为一致,根据声发射和微裂纹增长规律能确定岩石起裂应力和损伤应力;围压对破坏形式的影响主要体现在对裂纹非稳定扩展的影响,岩石起裂及损伤受岩石非均匀性影响较大;岩石脆性破坏时强度符合Mohr-Coulomb线性规律;起裂应力、损伤应力、峰值强度均与围压线性相关,但围压对不同特征应力影响程度不同,对起裂应力影响最小,峰值强度影响最大.