I型断裂韧性是决定岩石抗裂缝扩展能力的关键参数，尤其在水力压裂中。近年来，超临界二氧化碳(SC-CO2)被认为是页岩储层水力压裂增产措施中的一种压裂液，然而，它对断裂韧性转变和裂纹扩展行为的影响还不清楚。本研究在页岩样品饱和前的半圆弯曲样品(SCB)。沿分块方向的三点弯曲试验表明，SC-CO2饱和后，页岩I型断裂韧性(KIC)、弹性模量(E)和吸收能(Ue)分别降低了22.1%、24.5%和44.3%。此外，饱和SC-CO2页岩样品只需要吸收更少的能量就能更快地引起I型裂缝的萌生和扩展，主要裂缝模式为穿晶裂缝。





图1 SCB标本的制备





图2 页岩SC-CO2饱和度实验布置示意图





图3 裂隙扩展模式

I型断裂韧性是决定岩石抗裂缝扩展能力的关键参数，尤其在水力压裂中。近年来，超临界二氧化碳(SC-CO2)被认为是页岩储层水力压裂增产措施中的一种压裂液，然而，它对断裂韧性转变和裂纹扩展行为的影响还不清楚。本研究在页岩样品饱和前的半圆弯曲样品(SCB)。沿分块方向的三点弯曲试验表明，SC-CO2饱和后，页岩I型断裂韧性(KIC)、弹性模量(E)和吸收能(Ue)分别降低了22.1%、24.5%和44.3%。此外，饱和SC-CO2页岩样品只需要吸收更少的能量就能更快地引起I型裂缝的萌生和扩展，主要裂缝模式为穿晶裂缝。





图1 SCB标本的制备





图2 页岩SC-CO2饱和度实验布置示意图





图3 裂隙扩展模式