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長寧地區(qū)富有機質(zhì)頁巖脆性及與裂縫發(fā)育關(guān)系

     

摘要

頁巖的脆性控制著裂縫的形成和演化,對頁巖氣層的體積改造和頁巖氣的增產(chǎn)極為關(guān)鍵。以川南長寧地區(qū)龍馬溪組頁巖為例,通過巖石礦物、地球化學(xué)和巖石力學(xué)等實驗對龍一_(1)亞段的礦物組分、有機地球化學(xué)、孔隙裂縫結(jié)構(gòu)以及力學(xué)性質(zhì)進行測試,分析不同脆性礦物、有機質(zhì)以及埋深的頁巖脆性特征及其與裂縫發(fā)育的關(guān)系。結(jié)果表明,龍一_(1)亞段脆性最高者為富有機質(zhì)硅質(zhì)頁巖巖相,石英、長石和黃鐵礦等脆性礦物的總含量大于50%,它們能夠調(diào)節(jié)巖石斷塊的剪切滑移,所積累的能量大于完成巖石整體剪切破壞過程所需的能量;有機質(zhì)及其在成熟過程中所產(chǎn)生的有機孔隙與微裂縫可促進裂縫的拓展、貫通以及連接,有機碳含量越高,裂縫系統(tǒng)越發(fā)育;隨著埋深增加,頁巖的脆性下降,巖石破裂模式由復(fù)雜的劈裂型向單一的剪切型轉(zhuǎn)變;龍一1^(1)、龍一1^(2)小層脆性礦物和有機碳含量最高,脆性指數(shù)分別達到了61.31%和60.70%,為壓裂甜點層段。

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