梁利喜，何顺平，张安东

(西南石油大学油气藏地质及开发国家重点实验室，四川成都610500)

CCNBD试样测试页岩Ⅰ型断裂韧性

梁利喜*，何顺平，张安东

(西南石油大学油气藏地质及开发国家重点实验室，四川成都610500)

断裂韧性对页岩压裂作业及裂缝形态有很大的影响。采用1995年ISRM推荐的人字形切槽巴西圆盘（CCNBD）试件对龙马溪组和五峰组页岩进行I型断裂韧性测试，得出其断裂韧性值在0.8～1.2之间，通过岩芯照片结合实验数据分析其破坏断裂机制。并对两层组页岩进行了X射线衍射全岩分析，分析了页岩组分与断裂韧性间关系。对比了龙马溪组两种不同尺寸岩样的断裂韧性，分析其尺寸效应。

页岩；断裂韧性；尺寸效应；人字形切槽巴西圆盘(CCNBD)

1　概述

我国具有丰富的页岩气资源，加大页岩气的开发对缓解能源供应压力、改善能源结构有很大助益[1]。页岩气储层具有低渗致密、天然裂缝发育等特征，在开发过程中需进行大量的水力压裂。压裂过程中的水力裂缝的起裂和延伸受页岩自身的断裂韧性影响，当裂缝尖端应力强度因子达到或者超过页岩的断裂韧性值时，裂缝开始扩展[2]。在3种断裂中，岩石类材料主要以Ⅰ型断裂即张开型断裂为主，研究页岩Ⅰ型断裂韧性对定量评价页岩储层可压裂性有重要作用。

近些年来，国内外研究学者针对静态或准静态I型断裂韧性测试作了大量研究。目前用于测试岩石的断裂韧性的测试方法主要有三点弯曲法、圆盘法、短棒法、水压致裂法等[3-6]。……