高埋深儲層泥巖彈塑性力學特征試驗研究
摘要：泥巖作為油氣儲層常見復雜介質,高埋深環境下的力學特性與淺部巖石呈現明顯不同。本文以油氣藏工程高埋深儲層泥巖為研究對象,在物理特性分析的基礎上,探討了其彈塑性力學特性。首先開展了不同圍壓作用下的三軸常規壓縮實驗;泥巖均具有較大塑性壓縮和延性擴容變形,強度硬化特征顯著,破壞呈現延性屈服平臺;且峰值強度隨圍壓增加而增大。其次探討了屈服破壞、塑性硬化和體積擴容等特性;泥巖破壞符合非線性屈服準則,硬化特性可用冪函數予以描述,且體積呈現典型的壓縮向擴容轉化。基于上述分析,最后采用非關聯流動法則,在熱動力學框架下構建了彈塑性本構模型,進而模擬研究了深層泥巖的彈塑性力學特性,模擬與試驗結果具有良好的一致性,印證了彈塑性力學分析的準確性。相關成果可為深部泥巖儲層油氣藏工程理論研究和穩定分析提供可靠的依據。
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