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泥页岩前期名义固结压力的层理效应研究

刘俊新  廖杰森  袁玉松  朱宝龙  刘育田  
【摘要】:在研究盖层封闭性过程中发现,仅针对盖层当前的封闭性是不够的,还应研究地质历史时期盖层的演化特征。在盖层封闭性动态演化研究中,对抬升剥蚀改造阶段可采用OCR(over consolidation ratio,超固结比)法进行定量恢复。在确定OCR值过程中,关键的是获取其前期名义固结压力;同时泥页岩为沉积岩,具有明显的层理结构,因此其封闭性表现出较强的层理效应。以龙马溪组泥页岩为研究对象,采用厚壁钢质套筒约束试样横向变形来模拟单轴应变试验,获取了不同层理角度下泥页岩的前期名义固结压力及侧压系数,并分析其层理效应,探讨层理对泥页岩的脆–延转化的临界围压的影响。研究表明:(1)单轴应变试验曲线大致呈三段变化,剪应力表现出先增大后减小趋势;(2)前期名义固结压力随层理角度的增大呈先减少后增大的趋势;(3)前、中侧压系数均表现出明显的层理效应,而层理面对后侧压系数影响不大;(4)不管对于何种角度的泥页岩,前、中侧压系数均小于1,而后侧压系数均大于1;(5)泥页岩发生脆–延转化的临界围压除了与前期名义固结压力有关外,还受层理面的影响。该研究为评价不同层理角度盖层的封闭性能提供了重要依据,为建立盖层封闭性的静–动评价模型提供参考。

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