唐杰， 吴国忱

中国石油大学(华东)地球科学与技术学院， 青岛 266580



低孔隙度泥页岩应力依赖的各向异性裂纹演化特性研究

唐杰， 吴国忱

中国石油大学(华东)地球科学与技术学院， 青岛 266580

本文在实验室对所获取的东营地区层理发育的低孔隙度页岩和泥岩的各向异性裂纹演化特性进行了研究，获得了各向同性条件下泥页岩的力学与超声波响应特性，分析了应力幅度对于页岩声波速度和各向异性的影响.主要结论包括：(1)泥页岩在循环载荷下存在滞后效应，表明其经历了去压实或油气产生导致的超压；(2)泥岩和页岩具有不同程度的各向异性，随着各向同性压力的增高微裂隙逐渐闭合，样品的各向异性程度减弱；(3)分析了岩石韧度和裂纹损伤参数随压力的变化特征，相比泥岩，页岩各向异性程度更高，随压力变化更明显，其裂纹导致的附加各向异性更强; (4)分析了各向异性岩石的动态弹性模量特征，由于软裂隙空间的闭合，动态弹性模量在低压条件下都随着围压的增加有硬化趋势.

泥岩； 页岩； 速度各向异性； 动态模量； 裂纹演化

1 引言

岩石的各向异性可以分为两种：一种是由于孔隙、微裂缝的存在以及在不同方向上排列、分布的不同导致的，这种各向异性会随着岩石应力的变化而改变，可以称作应力各向异性，砂岩是这类岩石的代表；另一种是由于岩石颗粒的定向排列引起的，这种各向异性随着岩石应力的变化不会改变，可以称作材料各向异性，最典型的例子就是沉积泥页岩(Banik, 1984).泥、页岩约占沉积岩类的75%，是含油气沉积盆地的最主要的盖层岩石.页岩由粉砂和粘土颗粒组成，易破碎；……