准噶尔盆地火成岩动态冲击破碎特征研究

摘要：

针对准噶尔盆地石炭系火成岩难钻地层,利用改进的立式霍普金森压杆装置,开展了准噶尔盆地石炭系的安山岩、流纹岩、凝灰岩、玄武岩四种火成岩的动态冲击破碎实验;分析了4种冲击速度及不同应变率下火成岩的动态峰值应力、破碎特征;建立了应变率与分形维数的关系.结果显示:动态峰值应力与应变率呈较好的正相关性线性关系,玄武岩在应变率为286.7s-1时,动态峰值应力达到653MPa;随着冲击速度增大,岩石应变率持续增加,所有试样的破碎程度明显增大;在冲击速度为16m/s时,岩石试样应变率在157.8s-1～296.3s-1之间,破碎岩屑的平均破碎块度在16mm以下.分形维数能较好地描述岩石的破碎特征,随着应变率的增大,碎屑分形维数呈增大趋势;当应变率超过157.8s-1时,火成岩试样破碎岩屑的分形维数显著增大至1.5以上;在所有冲击破碎实验中,火成岩试样碎屑没有出现粉末状态.相同冲击条件下,四种火成岩中玄武岩表现出更高的强度,动态峰值应力更高.

关键词：火成岩、冲击破碎、动态强度、破碎形态、分形维数

所属期刊栏目：38

分类号：TE2(钻井工程)

资助基金：国家自然科学面上项目;国家科技重大专项"准噶尔盆地碎屑岩层系油气富集规律与勘探评价";四川省国际科技合作与交流计划项目

在线出版日期：2021-07-12（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：868-876