温度和层理对油页岩断裂韧度影响的试验研究

作者：毕井龙; 梁卫国; 耿毅德; 曹孟涛; 黎力

来源：地下空间与工程学报, 2018, 14(04): 1007-1015.

• 油页岩
• 正交各向异性
• 层理
• I型断裂韧度
• 门槛温度

为了研究油页岩受不同温度影响的正交各向异性力学特征,以抚顺油页岩为研究对象,参照ISRM提出的半圆形弯曲试件测试脆性岩石Ⅰ型断裂韧度KIC的方法,利用万能材料试验机测试不同温度作用下的3种不同层理方向的油页岩试件的载荷和位移,计算得出KIC的变化规律。结果表明:在500℃以下,油页岩断裂表现出明显的脆性特征,在线弹性阶段,载荷-位移曲线的斜率与温度大致呈负相关;油页岩正交方向的断裂韧度存在各向异性;在150℃前,crack-arrester方位的断裂韧度大于crack-divider方位的断裂韧度,在200℃左右发生逆转,400℃以后二者趋于一致;常温下crack-splitter方位的值只有crack-arrester与crack-divider方位的1%2%;不同层理方向的断裂韧度存在不同的"门槛"温度Tc,断裂韧度在Tc前后均呈现先增大后急剧减小的趋势。

• 单位
  太原理工大学