基于多尺度均匀化理论的页岩强度表征

摘要：

页岩强度是页岩油气开发所必需的基础技术参数,目前宏观室内实验和测井解释在制样、参数连续解释等方面存在困难.为实现页岩多尺度强度的有效评价,基于最大塑性耗散能原理,并结合微观多孔介质理论建立了页岩微/细观强度均匀化Ⅱ函数模型.根据页岩微观力学测试评价了纯黏土矿物的基本力学属性,开展了页岩微/细观力学测试的数值模拟,并通过量纲分析求解页岩微/细观硬度-强度模型.结果 表明,微观尺度下的黏土堆积密度对强度参数影响显著,细观尺度下受非黏土夹杂相的影响,硬度和内聚系数的比值与摩擦系数正相关.开展了页岩细观力学实验,根据模型求解结果开展页岩宏观强度预测.以常规实验结果作为约定真值进行归一化比对分析的结果显示,页岩内摩擦角的归一化均值为1.12,内聚力的归一化均值为1.21.页岩强度表征新体系为有效解决页岩油气开发提供了依据.

关键词：页岩、多尺度、强度均匀化、数值模拟、表征方法

所属期刊栏目：40

分类号：TE21(钻井工程)

资助基金：国家自然科学基金;国家自然科学基金;中国博士后科学基金

在线出版日期：2019-09-04（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：858-865