石英含量对页岩力学特性及能量演化的影响

摘要：

石英作为页岩中最主要的矿物成分,研究其含量对页岩储层力学性质和压裂起裂机制具有重要意义.通过X射线衍射仪分析黔北地区下寒武统牛蹄塘组五个页岩样品矿物组分,采用INSTRON 1346电液伺服控制材料试验机(200T)对岩样进行单轴压缩试验,并分析不同石英含量页岩在单轴压缩条件下的能量演化特征.研究表明:①样品石英含量均超过49％,最高可达81.3％,石英含量与脆性指数拟合为R2=0.933;②岩样1和5的应力-应变曲线无屈服阶段,呈典型的塑-弹性型,且裂纹扩展多而复杂,而岩样2、3和4的破坏面几乎垂直贯穿整个岩样,且连续性好而简单;③石英和黏土矿物含量与弹性模量分别呈正负相关,其拟合指数分别为0.88和0.73;④能量演化趋势可划分为平缓-上凹-近线性增长和跌落4个阶段,岩样受压过程中消耗能比弹性应变能大,且低石英含量的岩样吸收总能量普遍要比高石英含量大.本文所取得的研究进一步完善石英含量对页岩储层力学性质和压裂改造的认识,并加深页岩受压破坏过程能量演化的了解.

关键词：石英含量、页岩储层、黔北地区、能量演化、单轴压缩

所属期刊栏目：22

分类号：TE122;P62(石油、天然气地质与勘探)

资助基金：国家自然科学基金;贵州省科学技术基金项目

在线出版日期：2022-08-11（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：8279-8288