三轴应力下致密砂岩裂纹展布规律及表征方法

发布时间：2017-11-12 14:37

  本文关键词：三轴应力下致密砂岩裂纹展布规律及表征方法

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【摘要】：利用三轴试验机和CT扫描设备,开展了多组不同围压作用下的致密砂岩三轴压缩试验及CT扫描试验,得到了不同三轴应力条件下砂岩破坏裂纹的CT图像;利用图像处理技术和统计学原理提取了裂纹展布的几何形态。引入裂纹的宽度、长度、面积和分形维数等几何参数描述了破坏裂纹的空间形貌,分析了不同围压条件下岩石破坏裂纹面积、长度、宽度和分形维数的分布特征,揭示了围压应力对上述裂纹几何特征的影响规律。研究表明:围压应力对破坏裂纹的面积、长度、宽度和分形等几何特征有显著的影响,低围压条件下,裂纹的面积、长度和宽度都较小,随着围压的增加裂纹的面积、长度和宽度也增大,且概率密度分布函数有了明显的差异;破坏裂纹的分形维数随着围压的增大呈指数递减趋势,低围压条件下裂纹的分形维数大,说明裂纹形态复杂,曲线边界粗糙,产生的小裂纹较多,且相互交错分布,形成的裂纹网络结构占据了整个试件二维横截面图。随着围压的增大,破坏裂纹的分形维数减小,说明裂纹形态趋于规则,小裂纹减少,形成了近似直线的光滑主裂纹。
【作者单位】： 中国矿业大学(北京)力学与建筑工程学院;中国矿业大学(北京)煤炭资源与安全开采国家重点试验室;
【基金】：国家杰出青年科学基金项目(51125017) 国家自然科学基金项目(51374213) 教育部博士点基金项目(201300231200200) 煤炭资源与安全开采国家重点实验室开放课题(SKLCRSM13KF)
【分类号】：TU45
【正文快照】： 0引言煤层气、致密砂岩气、页岩油气等非常规油气资源开采的核心技术是对低渗透储层岩石进行压裂,产───────生裂隙网络。然而,目前人们对原岩应力场作用下岩石破裂裂纹的形成机制和扩展模式等机理认识不清,导致现场压裂效果和油气产量难以达到预期目标。其中一个重要的

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本文编号：1176331