库车坳陷泥岩盖层脆韧性破裂特征数值模拟

作者：陈美伊; 陈守田; 吉庆生; 卢明旭

来源：大庆石油地质与开发, 2020, 39(02): 28-35.

DOI：10.19597/j.issn.1000-3754.201908052

• 库车坳陷
• 泥岩盖层
• 脆韧性转换
• 破裂特征
• 离散元数值模拟

随着埋藏深度增加,岩石经历脆性、脆-韧性、韧性3个变形阶段。以库车坳陷泥岩盖层为例,通过三轴力学试验,在围压为5、10、20、40 MPa下得到峰值强度、残余强度、弹性模量、泊松比、黏聚力、摩擦系数等岩石力学参数,应用离散元数值模拟方法进行了相同围压的模拟,模拟结果与三轴压缩试验吻合度高。利用该组参数进行较高围压(72、90、120、140 MPa)条件下的模拟,模拟结果拟合出Mohr-Coulomb破裂包络线、残余强度包络线,结合Byerlee的摩擦滑动定律,预测出盖层脆韧性转换的临界值:72 MPa是脆性到脆-韧性转换的临界点;140 MPa是脆-韧性到韧性转换的临界点。根据地应力梯度25 kPa/m,推测吉迪克组泥岩盖层在深度达到5 600 m时,理论上不容易被错断,封闭效果较好。

• 单位
  东北石油大学; 大庆油田有限责任公司勘探开发研究院