泥页岩前期名义固结压力的层理效应研究

作者：刘俊新; 廖杰森; 袁玉松; 朱宝龙; 刘育田

来源：岩石力学与工程学报, 2018, 37(01): 121-130.

DOI：10.13722/j.cnki.jrme.2017.0801

• 岩石力学
• 泥页岩
• 前期名义固结压力
• 层理效应
• 侧压系数
• 超固结比(OCR)

在研究盖层封闭性过程中发现,仅针对盖层当前的封闭性是不够的,还应研究地质历史时期盖层的演化特征。在盖层封闭性动态演化研究中,对抬升剥蚀改造阶段可采用OCR(over consolidation ratio,超固结比)法进行定量恢复。在确定OCR值过程中,关键的是获取其前期名义固结压力;同时泥页岩为沉积岩,具有明显的层理结构,因此其封闭性表现出较强的层理效应。以龙马溪组泥页岩为研究对象,采用厚壁钢质套筒约束试样横向变形来模拟单轴应变试验,获取了不同层理角度下泥页岩的前期名义固结压力及侧压系数,并分析其层理效应,探讨层理对泥页岩的脆–延转化的临界围压的影响。研究表明:(1)单轴应变试验曲线大致呈三段变化,剪应力表现出先增大后减小趋势;(2)前期名义固结压力随层理角度的增大呈先减少后增大的趋势;(3)前、中侧压系数均表现出明显的层理效应,而层理面对后侧压系数影响不大;(4)不管对于何种角度的泥页岩,前、中侧压系数均小于1,而后侧压系数均大于1;(5)泥页岩发生脆–延转化的临界围压除了与前期名义固结压力有关外,还受层理面的影响。该研究为评价不同层理角度盖层的封闭性能提供了重要依据,为建立盖层封闭性的静–动评价模型提供参考。

• 单位
  中国石油化工股份有限公司石油勘探开发研究院; 中国科学院武汉岩土力学研究所; 岩土力学与工程国家重点实验室; 西南科技大学; 土木工程与建筑学院