摘要：水力压裂是页岩油气开采中的关键技术,其效率取决于储层特征.为明确江西九江地区页岩各向异性力学和脆性特征,利用细观观测实验(XRD、SEM和EDS)、单轴压缩试验、微结构张量理论及脆性评价法对其进行了研究.结果表明:页岩脆性矿物含量较高.应力超过峰值强度后迅速跌落,几乎没有残余变形,初步判断该地区页岩脆性较强.弹性参数和单轴抗压强度各向异性较强.割线弹性模量、泊松比和单轴抗压强度随层理角度的增加呈先减小后增加的趋势.页岩破坏模式与层理角度相关.随着层理面倾角的增加,试样分别经历了劈裂破坏、滑移破坏和张拉破坏.为了较为准确的预测页岩的单轴抗压强度,基于微结构张量表达式中的并矢部分最高次数至少为4次.基于矿物组分计算得到的脆性指标(BI6)能大致反应单轴压缩试验中的变形与破坏特征.而且,该数值还和基于归一化弹性参数法所得的脆性指标结果一致,表明其可用于九江地区页岩脆性初步评价.相应研究成果可为九江地区页岩气开发提供参考.
