CO2-水耦合作用下页岩纹层强度软化规律的划痕试验研究

传统的单轴、三轴实验无法准确表征毫米级厚度纹层对页岩力学性质的影响，难以反映纹层页岩的力学性质。本文基于划痕实验，分析了青山口组纹层型页岩在不同高温高压浸泡时间下，超临界CO2-水-岩石作用对不同纹层力学特性的影响。结果显示，CO2 浸泡时间延长后，划痕区域逐渐出现溶蚀裂隙，黏土层内形成“Y”形诱导裂缝，浸泡后划痕诱导裂缝宽度明显减小，浸泡 3d 后宽度平均值下降约为80%。随着浸泡时间的延长，富方解石层的抗压强度和弹性模量显著下降，富黏土层的抗压强度和弹性模量先快速下降，随后趋于稳定，石英/方解石层的抗压强度和弹性模量则呈现先降后升的总体下降趋势。页岩的非均质性在浸泡初期下降，随后有所增加，但整体上仍呈下降趋势。本研究为页岩在超临界CO2-水耦合作用下的软化特性提供了新的见解。