《表1 鄂西渝东地区地应力随深度的变化》

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《鄂西渝东地区泥页岩力学特性层理结构效应研究》

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Niandou等[4]认为页岩失效行为很大程度上取决于受载方向和类型，其在失效时展现了较大的各向异性变形。在油气开采中，盆地储层的强度特性可以用来评估页岩气开采潜力。Cho等[5]着重于片麻岩、片岩等层状沉积岩强度特性的研究，在此基础上建立目标区位横向各向同性模型，并且验证了沉积岩失效变形的各向异性。针对页岩饱和与酸化的研究方面，基本的物理框架可以从微观的角度来表征页岩的各向异性，Josh[1]分析了页岩介电常数、等效传导率、波速和渗透率的层理结构效应，为流体力学理论的拓展奠定基础。在隧道开挖中，岩石单元体能量积累与耗散是岩爆机理研究的重要内容之一。高春玉等[6]以砂板岩为研究对象，探究隧道开挖中围岩岩爆能量释放现象的层理结构效应，但并未探讨岩爆破裂模式和其对应的强度机制。刘运思等[7]在各向异性条件下总结了3种片岩的巴西劈裂圆盘破裂模式（张拉破坏、剪切拉伸断裂和剪切滑移）。刘胜利等[8]通过室内三轴试验研究了绿泥石片岩破裂机制的层理效应。徐敬宾等[9]对地表露头展开一系列室内试验，研究表明硬脆岩的破裂模式主要受到Hoek-Brown强度准则控制。近年来，随着地球浅部矿物资源逐渐枯竭，深部矿产资源开采已然趋于常态，但人们对超深部的岩石力学性质和行为还缺乏了解，获得一些岩石材料本身的基本力学参数，有助于该问题的有效解决。同时，将岩石压力效应与层理结构效应的耦合作用纳入室内试验过程中，更能精确地反应地质力学信息。基于此，对评价深埋页岩气藏地质力学方面所采用的室内实验技术提出了挑战。在本文的研究工作中，为了更真实地模拟地层环境，根据该地域的最大水平地应力随埋深的分布规律来优化试验设计方案，提高试验环境围压（最高可达100 MPa）以满足鄂西渝东地区较深埋藏尺度下（1 500～5 000 m）非常规油储层力学特性层理效应研究的需求。该地区地应力经验回归结果和变化范围分别如式（1）-式（3）和表1所示。