文章摘要:岩石损伤对储层的力学性能及渗流特性等具有显著影响。为研究页岩储层岩石的细观损伤机制，基于CT扫描试验重构三维数字岩心，基于单轴压缩试验及巴西劈裂试验获取岩石力学参数，结合岩石塑性损伤本构模型开展了单轴压缩数值模拟。结果表明：（1）页岩受压时，损伤从孔隙密集区开始发展，后损伤值升高，损伤范围扩展，直到各损伤区贯通，形成剪切斜裂缝。（2）压缩损伤和拉伸损伤存在不同的应力阈值，页岩受压时，压应力先达到压缩损伤的应力阈值，压缩损伤最先产生；拉伸损伤在压缩损伤较大处产生，且表现出滞后性，其损伤体积小于压缩损伤。（3）研究区页岩的孔隙等效直径分布范围为0～200μm，其中，等效直径为10～40μm的孔隙对孔隙度的贡献最大。随着孔隙度的增加，峰后强度的下降速度变缓，岩石延性逐渐增大。（4）孔隙空间分布对页岩的损伤扩展形式及破坏形式存在极大影响，引入分形维数表征孔隙空间分布的复杂程度，发现孔隙的分形维数仅在孔隙度较大时才影响岩石的峰值强度，相同孔隙度下，分形维数越大，峰值强度越低；分形维数对岩石弹性模量的影响极小；孔隙度和分形维数对岩石的损伤体积均存在较大影响，孔隙度和分形维数越大，损伤体积越大。

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论文DOI:10.13722/j.cnki.jrme.2021.0269

论文分类号:P618.13