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古龙页岩力学特征与裂缝扩展机理

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古龙页岩油是中国对纯页岩型页岩油规模化勘探开发的首次探索.明确古龙页岩岩石力学特征与裂缝扩展机制,对指导古龙页岩油工程靶体优选、压裂工艺设计与施工参数优化具有重要意义.在对古龙页岩开展矿物分布、薄片及岩石力学测试分析的基础上,明确了古龙页岩"千层小薄饼"力学特征,分析了地质-工程多因素控制下的裂缝扩展机理.结果显示,古龙页岩具有黏土矿物含量高(平均为46.6%)、储集层塑性强、页理发育程度高及力学各向异性强的典型特征.与常规页岩脆性断裂存在显著不同,古龙页岩典型岩样力学性质表现出高频波动特征,抗压强度大于20 MPa的波动次数为3.33次/cm,断裂过程呈渐进式的稳定破坏过程,具有缓慢的峰后跌落段,断裂轨迹表现为锯齿状随机路径.同时,在高密度页理缝的控制下,古龙页岩压裂裂缝形态复杂,但缝高和缝长受到明显抑制,人工裂缝"扩不高、延不远",成为古龙页岩油储集层有效改造的主要制约.建议古龙页岩油压裂改造应遵循"控近扩远"原则,加强压裂施工过程控制,抑制近井裂缝过度发育,促进主裂缝充分延伸,提高有效改造体积.
Mechanical characteristics and fracture propagation mechanisms of the Gulong shale

mechanical characteristicselastoplasticityfracture propagationheterogeneityshale oilGulong shaleSongliao Basin

刘合、孟思炜、王素玲、董康兴、杨柳、陶嘉平、梁立豪

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中国石油 勘探开发研究院,北京 100083

东北石油大学,黑龙江 大庆 163318

中国矿业大学(北京),北京 100083

力学特征 弹塑性 裂缝扩展 非均质性 页岩油 古龙页岩 松辽盆地

国家自然科学基金面上项目黑龙江省揭榜挂帅项目黑龙江省揭榜挂帅项目

52274058RIPED-2022-JS-1740RIPED-2022-JS-1853

2023

10.11743/ogg20230402

石油与天然气地质
中国石油化工股份公司石油勘探开发研究院,中国地质学会石油地质专业委员会

石油与天然气地质

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子：2.798
ISSN：0253-9985
年,卷(期)：2023.44(4)
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