砂砾岩压缩破坏形态及影响因素分析

摘要

砂砾岩组成结构和力学特性复杂,研究砂砾岩压缩破坏有利于砂砾岩油藏高效开发。基于三轴压缩实验,建立考虑界面性质的砂砾岩压缩破坏数值模型,研究砂砾岩压缩破坏特征,分析围压、砾石粒径和分布、弱胶结界面及岩样尺寸等因素对砂砾岩压缩破坏的影响。结果表明:与砂岩相比,砂砾岩压缩破坏呈现不规则特性,宏观破坏面与轴向载荷夹角明显增加,甚至接近垂直。随围压增加,砂砾岩破坏面趋于规则;砾石粒径增大时,砂砾岩在砾石分布和弱胶结界面的影响下更易产生不规则破坏面。岩样尺寸较小时,砂砾岩的压缩破坏特征表现出尺寸效应,破坏面为复杂不规则形态;岩样直径为砾石粒径25倍时,破坏面整体规则,围压、砾石粒径和分布及弱胶结界面的影响减弱。该结果对砂砾岩储层钻井、储层改造裂缝形成具有参考意义。