张立刚，谭甲兴

(东北石油大学石油工程学院, 黑龙江 大庆 163318)

闫立鹏

(中石化石油工程技术研究院，北京 100101)

刘照义，李士斌，曲思凝

(东北石油大学石油工程学院, 黑龙江 大庆 163318)

凝灰岩是一种重要火山碎屑岩，在我国松辽盆地深层和新疆准噶尔盆地的火成岩气藏中广泛出现[1～3]，对其强度和变形特性的正确认识是钻井、压裂等工程设计的前提和依据。

凝灰岩是典型的缺陷性材料[4～6]，内部的随机缺陷对外载荷作用有独特的响应，造成其力学特性随着围压变化而变化，具有应变硬化、软化及脆-延性转换等特征[7～12]。目前，国内外对凝灰岩的研究多集中在浅部地下工程，认识的凝灰岩多属于软岩，多孔且有较强的水敏性和流变性[13～15]。由于高围压和特殊的成岩过程，造成松辽盆地深层凝灰岩与浅层凝灰岩差异较大，呈现出致密和高强度的特性。为此，笔者选取松辽盆地深层凝灰岩为研究对象，开展了常规三轴压缩试验，测定了不同围压下松辽盆地深层凝灰岩的全应力-应变曲线，获得了围压下凝灰岩峰值强度、残余强度、峰前弹性模量、峰后割线模量、泊松比和脆性指数等力学参数的变化规律，并以围压下脆性指数变化为依据，结合Mohr-Coulomb强度准则，建立了脆-延性转换评价模型和临界围压计算方法。

1 凝灰岩三轴应力试验

1.1 试验岩心及试验方案

试验所选用的岩石样品取自松辽盆地深层凝灰岩，基本参数如表1所示。全尺寸岩心和薄片鉴定如图1所示，岩心呈灰色，坚硬致密，薄片鉴定显示具有凝灰结构，岩石主要由火山灰、晶屑、玻屑组成。……