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摘要
以四川盆地长宁地区龙马溪组的页岩为研究对象,采用真实破裂过程RFPA2D数值分析软件,模拟人字形切槽巴西圆盘试件渐进破裂的整个过程,研究不同层理密度、层理角度以及层理力学性质等因素与页岩断裂韧性的关系,以及这些因素对裂缝前缘形态的影响,并探究断裂韧性与岩石脆性的关系。研究结果表明:断裂韧性随层理角度增加而先减小后增大;在层理角度相同的条件下,随着层理面力学性质增强,断裂韧性逐渐增大;当层理角度较小时,裂缝前缘随层理面发生转向,并且沿层理发生脆性剪切破坏;当层理角度大于40°时,层理面作用显著减弱,裂缝在延伸时前缘随层理出现转向和分叉,并在试样端部产生次生裂纹;层理密度较小时,裂缝在预置裂缝方向开裂后,受层理面影响转向层理面方向,最终贯穿圆盘,若角度增大,伴随有次生裂纹出现,若增大至80°以上时,裂缝穿过层理面,会出现转向和分叉;层理密度较大时,裂缝不均匀扩展现象增多,圆盘端部伴随产生的次生裂纹数量也逐渐增加;随着岩石的脆性指数增大,表现的断裂韧性减小,脆性指数有随角度先增大再减小的趋势。
- 出版日期2019
- 单位西南石油大学; 油气藏地质及开发工程国家重点实验室
