Исследование механических характеристик глубоких сланцевых газонакопителей на основе комплексных механических экспериментов

FENG SHAOKE ,  

XIONG LIANG ,  

摘要

Регион юго-восточного Сычуани характеризуется сложной геологической структурой, и глубина залегания слоев сланцевого газа в отложениях верхнего ордовика группы Уфэн и нижнего силура группы Лунмаоси относительно велика, что значительно влияет на механические характеристики горных пород и недостаточно изучено системно. Поэтому на примере глубокого сланцевого газа месторождения Линтань в юго-восточном Сычуани были проведены механические эксперименты: трехосное сжатие, измерение скорости звука, испытания на прочность при растяжении и испытания на вязкость разрушения. На основе результатов комплексных механических экспериментов проанализированы механические характеристики образцов сланцев и построен профиль вертикального распределения механических свойств пород в скважине. С увеличением температуры и давления остаточные напряжения после разрушения глубоких сланцевых образцов, модуль упругости Юнга и коэффициент Пуассона имеют тенденцию к увеличению, а колебания кривой деформации после пика становятся более выраженными. Скорость распространения волн на конце наклона антиклинальной структуры месторождения Линтань меньше, чем на крыле, а модули упругости Юнга и коэффициенты Пуассона, откорректированные по законам динамического и статического линейного преобразования, более точны. Максимальная нагрузка глубоких сланцевых образцов менее 10 кН, имеются значительные различия между типом I и типом II разрушений, степень разрушения сильно зависит от направления отбора проб. Вертикальный профиль механических характеристик пород скважины T4 в исследуемой области показывает, что на дне группы Уфэн верхнего ордовика и группы Лунмаоси нижнего силура модуль упругости Юнга высокий, коэффициент Пуассона низкий, хрупкость высокая; прочность на сжатие низкая, растягивающая прочность относительно низкая, индекс вязкости разрушения низкий, механические свойства выражают состояние слабого сжатия и растяжения, что обеспечивает хорошие условия для инженерной модификации и делает этот слой приоритетным для дальнейшего разведочного и эксплуатационного бурения.

关键词

Юго-восточный Сычуань; район Линтань; глубокие сланцевые газонакопители; комплексные механические эксперименты; механические характеристики горных пород

阅读全文