库车坳陷泥岩盖层脆韧性破裂特征数值模拟

发布时间：2023-11-11 10:32

　　随着埋藏深度增加,岩石经历脆性、脆-韧性、韧性3个变形阶段。以库车坳陷泥岩盖层为例,通过三轴力学试验,在围压为5、10、20、40 MPa下得到峰值强度、残余强度、弹性模量、泊松比、黏聚力、摩擦系数等岩石力学参数,应用离散元数值模拟方法进行了相同围压的模拟,模拟结果与三轴压缩试验吻合度高。利用该组参数进行较高围压(72、90、120、140 MPa)条件下的模拟,模拟结果拟合出Mohr-Coulomb破裂包络线、残余强度包络线,结合Byerlee的摩擦滑动定律,预测出盖层脆韧性转换的临界值:72 MPa是脆性到脆-韧性转换的临界点;140 MPa是脆-韧性到韧性转换的临界点。根据地应力梯度25 kPa/m,推测吉迪克组泥岩盖层在深度达到5 600 m时,理论上不容易被错断,封闭效果较好。

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【文章目录】：
0 引 言
1 库车坳陷盖层特征
2 库车坳陷泥岩盖层三轴压缩试验
3 库车坳陷泥岩盖层脆韧性转换阶段的数值模拟
    3.1 离散元数值模拟方法和模型
        3.1.1 离散元数值模拟方法
        3.1.2 细观参数的标定
        3.1.3 三维离散元模型
    3.2 低围压下的数值模拟结果
        3.2.1 误差分析
        3.2.2 与三轴压缩试验的破裂特征对比
    3.3 利用数值模拟预测深层油气藏盖层力学特征
        3.3.1 高围压下的数值模拟结果
        3.3.2 泥岩脆韧性转化阶段定量预测
        3.3.3 深层油气藏盖层力学特征
4 结 论



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