实时蒸汽加热和蒸汽加热冷却后油页岩压缩特性对比分析

摘要

采用自主研发的实时高温蒸汽加热单轴压缩实验系统,分别对实时蒸汽加热和蒸汽加热冷却后油页岩的压缩特性和破坏特征规律进行了研究。实验中蒸汽的温度测点分别设置为100℃,200℃,300℃,400℃,500℃,550℃.实验结果表明:1)实时蒸汽加热下油页岩的单轴抗压强度和弹性模量均随着蒸汽温度的升高先降低后升高,400℃时降到最低点,是油页岩力学参数变化的阈值温度;而蒸汽加热冷却后的单轴抗压强度和弹性模量则一直降低;2)实时蒸汽加热下油页岩的峰值应变随着蒸汽温度的升高先增加后降低,在400℃达到最大值,蒸汽加热冷却后的则一直上升;3)实时蒸汽加热下油页岩试件的破坏特征和失稳型式在400℃以下,为由脆性剪切破裂向塑性变形转变,突发失稳向渐进破坏转变,400℃以后为半脆性剪切破裂和准突发失稳;蒸汽加热冷却后,油页岩试件的破坏特征和失稳型式在500℃以下,为脆性剪切破裂和突发失稳,550℃为半脆性剪切破裂和准突发失稳。