基于岩石破坏全过程能量演化的脆性评价指数
[Abstract]:At present, most of the brittle indices used to evaluate shale compressibility consider the mechanical properties before and after the peak value in isolation, and can not reflect the brittleness characteristics of the whole rock failure process. Based on the full stress strain curve of rock, the evolution law of various strain energy during the transformation of rock material from plastic deformation to brittle fracture is analyzed. It is considered that pre-peak dissipation energy and post-peak fracture energy level are essential factors to determine whether brittle fracture occurs in rock. Combined with these two kinds of energy, the brittleness evaluation index which can reflect the mechanical characteristics of rock before and after failure is established, and the brittleness characteristics of different rock materials under different confining pressures and the anisotropy of shale brittleness are evaluated. The results show that the index of brittleness evaluation can reflect the degree of brittleness failure and the strength of brittleness at the same time, and can be used to evaluate the characteristics of brittleness variation under different mechanical conditions. The pre-peak dissipation energy and post-peak fracture energy of different rock materials increase with the increase of confining pressure, and the brittleness decreases continuously, but the decreasing trend is different. At low confining pressure and high confining pressure, the brittle ductility of red sandstone and shale are transformed respectively. The granite maintains strong brittleness during the whole process of increasing confining pressure. In addition, shale brittleness has obvious anisotropy, and the brittleness degree of shale with different bedding direction is obviously different, with the increase of bedding dip angle b, The brittleness of shale shows a tendency of steady decreasing and increasing. The brittleness of shale at 尾 = 0 掳is stronger than that at 尾 = 90 掳, and the brittleness of shale at 尾 = 60 掳is the weakest and shows a strong plastic characteristic. The experimental results verify the reliability of the proposed brittleness index and provide a new idea for the quantitative evaluation of rock brittleness.
【作者单位】: 东北石油大学石油工程学院;
【基金】:国家科技重大专项项目(2016ZX05046004 004) 东北石油大学研究生创新科研项目(YJSCX2017 009NEPU)~~
【分类号】:TU45
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,本文编号:2278909
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