王园园,邓虎成,何建华,解馨慧,侯 林,徐庆龙

(1.油气藏地质及开发工程国家重点实验室(成都理工大学)，成都 610059；2.大庆油田有限责任公司 勘探开发研究院，黑龙江 大庆 163712)

重庆合川地区油气勘探开发潜力巨大，其中上三叠统须家河组第二段(简称“须二段”)气藏为最有利的勘探开发层段[1]。但由于该地区目的层为低孔低渗的致密砂岩，勘探开发过程中，不经过压裂改造基本无自然产能[2]。为了了解合川地区须二段储层的岩石在水力压裂过程中裂纹的扩展特性，对该区目的层岩石的断裂韧度进行了研究。在水力压裂中Ⅰ型断裂是最常见的，但在岩石结构或者局部应力场剧变的区域，有可能出现Ⅱ型及混合型裂纹[3-4]。根据G.R.Irwin[5]的断裂力学理论，对于纯Ⅰ型断裂，当应力强度因子KⅠ达到某一临界值KⅠC时，裂纹开始扩展，此时称KⅠC为临界应力强度因子，又称断裂韧度。断裂韧度是与岩石破坏紧密相关的重要参数，它表征岩石材料抵抗裂纹扩展的能力。岩石的压剪断裂是最常见的破坏模式，前人已对断裂韧度做过大量的研究[6]。E.Z.Lajtai[7]对压缩下裂纹的张性扩展特征进行了研究；N.A.Al-Shayea等[8]通过巴西圆盘实验对石灰岩的断裂韧度进行了探索，并指出特定温度下Ⅰ型断裂韧度的特征；M.E.Ebrahimi等[9]探讨了Ⅰ型(张开型)及Ⅱ型(剪切型)的裂纹扩展过程，指出Ⅰ型断裂韧度是裂纹扩展过程中的次生现象。国际岩石学会[10-11]推荐了3种岩石类材料Ⅰ、Ⅱ型的断裂韧度测试方法，即V形切槽三点弯曲圆棒法、V形切槽短圆棒法以及双“人”字形切槽巴西圆盘法。……