Study on Mechanical Propertiesof the Shale in West Hubei and East Chongqing.pdf

1、ClassifiedIndex：TU452U.D.C：624SouthwestUniversityofScienceTechnologyMasterDegreeThesisStudyonMechanicalPropertiesoftheShaleinWestHubeiEastChongqingGrade：2012Cidate：ChenXileiAcademicDegreeAppliedf：MasterSpeciality：Structu

2、reEngineeringSupervis：AssociateProf.LiuJunxinMay.242015西南科技大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文第I頁(yè)摘要鄂西渝東地區(qū)油氣藏蓋層主要為泥頁(yè)巖蓋層，其質(zhì)量好壞直接影響油氣藏的儲(chǔ)量和規(guī)模。因此，有必要對(duì)該地區(qū)泥頁(yè)巖在外部荷載作用下的裂紋演化模式及是否繼續(xù)適宜作為蓋層進(jìn)行評(píng)價(jià)。本文通過微觀試驗(yàn)、力學(xué)試驗(yàn)及CT掃描圖像處理這三方面，分析探討了鄂西渝東泥頁(yè)巖的力學(xué)性能及脆塑性評(píng)價(jià)，內(nèi)容如下：(1)通過X

3、RD試驗(yàn)、直剪試驗(yàn)、單軸壓縮試驗(yàn)，獲得泥頁(yè)巖的礦物組分及各種力學(xué)參數(shù)指標(biāo)；可知單軸抗壓強(qiáng)度、彈性模量、粘聚力隨著粘土礦物含量的增加呈指數(shù)衰減，粘土礦物含量與內(nèi)摩擦角相關(guān)性不明顯。(2)單軸應(yīng)變?cè)囼?yàn)可知泥頁(yè)巖的前期名義固結(jié)壓力與波速、單軸抗壓強(qiáng)度、孔隙率呈指數(shù)關(guān)系，而與粘土礦物含量相關(guān)性不明顯；由三軸試驗(yàn)得到彈性模量、泊松比、峰值強(qiáng)度等參數(shù)；根據(jù)力學(xué)試驗(yàn)結(jié)果，建立了OCR與歸一化剪切強(qiáng)度的關(guān)系。給定了巖石脆延性轉(zhuǎn)化的臨界OCR值和蓋層最小

4、埋深的確定方法，可用于封閉性評(píng)估方法的改進(jìn)。(3)對(duì)單軸條件下不同荷載水平的CT掃描圖像處理結(jié)果進(jìn)行研究，由損傷變量D及孔隙率變化率的演化規(guī)律可將裂紋發(fā)展過程分為壓密—裂紋萌生—裂紋發(fā)展—裂紋貫通破壞四個(gè)階段；分維數(shù)平均值隨荷載水平的變化規(guī)律基本對(duì)應(yīng)了裂紋破壞的4個(gè)階段。分維數(shù)的大小代表裂紋結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度，其大小變化能較好的反映裂紋的演化過程；實(shí)現(xiàn)了裂紋發(fā)展演化過程的三維重建，能更直觀地觀察分析裂紋的演化過程及規(guī)律，為我們分析裂紋的損傷演