[发明专利]一种泥页岩脆-延过渡带确定方法

权利要求书

1.一种泥页岩脆-延过渡带确定方法，包括：

脆性带底界确定步骤，利用泥页岩超固结比门限值和最大古埋深确定脆性带底界；

延性带顶界确定步骤，利用脆-延转化临界围压确定延性带顶界；

脆-延过渡带确定步骤，利用脆性带底界和延性带顶界确定脆-延过渡带，

其中，利用脆-延转化临界围压确定延性带顶界包括：

设泥页岩的围压与泥页岩残余强度/峰值强度呈以下关系：

y＝a₂x-b₂

其中，y为泥页岩的围压，x为泥页岩残余强度/峰值强度，a₂、b₂为拟合系数；

根据x＝1时的围压值折算延性带顶界：

H_d＝100×(a₂-b₂)/(ρ-1.07)

其中，H_d为延性带顶界，ρ为上覆地层密度；

其中，脆性带底界确定步骤进一步包括：

利用单轴应变试验确定名义固结压力；

根据名义固结压力和三轴压缩试验计算不同围压下的泥页岩超固结比；

通过数据拟合确定泥页岩超固结比门限值；

其中，所述名义固结压力通过以下方式获得：

通过单轴应变试验测试样品数据；

根据样品测试数据绘制轴向应力-侧向应力交会图；

选取交会图上曲线斜率发生转折的点所对应的轴向应力作为名义固结压力；

其中，通过数据拟合确定泥页岩超固结比门限值进一步包括：

采用应力历史和归一化土体工程法建立泥页岩超固结比与归一化剪切强度关系式：

其中，q_u/σ₃为归一化剪切强度，q_u为三轴压缩试验中对应的主应力差，σ₃为三轴压缩试验中对应的围压，OCR为泥页岩的超固结比，经验系数a₁相当于正常固结泥页岩的归一化剪切强度，b₁为拟合参数；

将时的OCR值，作为泥页岩超固结比门限值。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据泥页岩超固结比门限值确定脆性带底界进一步包括：

根据泥页岩超固结比门限值和最大古埋深确定脆性带底界计算式：

其中，H_b为脆性带底界深度，H_max为最大古埋深，OCR_L为泥页岩超固结比门限值。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，延性带顶界确定步骤进一步包括：

利用三轴压缩试验数据获取泥页岩脆-延转化临界围压；

将泥页岩脆-延转化临界围压折算为深度并作为延性带的顶界深度。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，利用三轴压缩试验数据获取泥页岩脆-延转化临界围压进一步包括：

利用三轴压缩试验数据，计算泥页岩残余强度/峰值强度；

编制围压和残余强度/峰值强度的交会图；

线性拟合所述交会图得到不同类型泥页岩的围压与残余强度/峰值强度之间的数学模型，残余强度/峰值强度为1时的围压为泥页岩脆-延转化临界围压。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，脆-延过渡带确定步骤进一步包括：所述延性带顶界对应深度与所述脆性带底界对应深度之差范围内的深度区间为脆-延过渡带。