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本文通过研究裂缝形成与能量释放的耦合规律,建立一种定量表征岩石脆性及脆-韧性转换特征的通用方法。通过提出的脆-韧性指标(BDI)评价了致密储层脆性特征及主控因素;基于岩石的脆-韧性转换特征,划分致密储层岩石力学单元层;研究不同力学单元层内BDI范围、储层物性特征、矿物组分含量、成岩作用类型、围岩应力条件以及岩石力学特征,构建致密储层可压性分级评价体系。课题的具体研究工作与研究成果包括如下几个方面:第一,通过研究裂缝形成与能量释放的耦合规律,建立一种评价岩石脆性及脆-韧性转换特征的表征方法。该方法可以连续描述岩石从脆性到韧性变形的力学演化过程。通过分析各类岩样的宏观破裂行为和压后显微裂缝的发育类型,证实BDI更能准确的评价岩石脆性破裂特征,并且可以定量表征岩石脆-韧性转换阶段,岩石破裂行为被划分为3个阶段:BDI>0.5,岩石破坏模式主要以劈裂缝或低角度剪切缝为主,为脆性变形阶段;0<BDI<0.5,岩石破坏模式出现共轭缝或局部碎裂作用,为脆-韧性转换阶段;BDI<0,岩石变形没有宏观破坏特征,发育分散式细裂纹或碎裂作用,为韧性变形阶段。第二,针对致密储层页岩与砂岩,在加载围岩应力的实验条件下,测试岩样的力学参数;分析储层物性、矿物组分、成岩作用、有机质含量以及围岩应力条件对岩石力学特征的影响。采用BDI评价了岩石脆性程度,并基于偏最小二乘多元回归法(PLSR)分析了影响脆性特征的主控因素。第三,基于岩石脆-韧性转换特征,划分岩石力学单元层,研究力学单元层内不同围岩应力条件下岩石破坏模式的演化机制以及力学属性的分布特征。考虑BDI、岩石力学参数与围岩应力条件,建立划分致密储层岩石力学单元层的评价模型。基于影响脆性主控因素的分析,研究不同力学单元层内BDI范围、储层物性特征、矿物组分含量、成岩作用类型、围岩应力条件以及岩石力学特征,构建致密储层可压性分级评价体系。最后,以鄂尔多斯盆地长6致密储层为例,基于BDI、围岩应力与力学参数的测井解释,在埋深域上划分力学单元层。基于致密储层可压性分级评价体系,结合井下岩心裂缝观察与描述,对长6致密储层进行可压性分级评价。在此基础上,基于81口井的测井解释资料,构建研究区三维可视化可压性评价模型。总之,以提出脆-韧性指标BDI入手,评价致密储层脆性特征及脆性主控因素。基于岩石脆-韧性转换特征,划分致密储层力学单元层,分析不同力学单元层内脆性主控因素的分布特征,构建致密储层可压性分级体系,并评价鄂尔多斯盆地长6致密储层的可压性特征。该论文的研究内容为致密储层可压性评价与裂缝扩展演化机制研究开辟了新的思路与方法,对清晰认识致密储层岩石压裂裂缝延伸以及网络体系连通性规律具有重要意义与学术价值,为后续基于脆性特征的致密储层压裂施工选段及储层改造效果评价研究奠定科学基础。