低渗透岩石三轴压缩过程中的渗透性研究

发布时间：2017-10-29 09:24

  本文关键词：低渗透岩石三轴压缩过程中的渗透性研究

  更多相关文章： 岩石力学 花岗岩 渗压 环向应变 体积应变 渗透率 三轴试验

【摘要】：采用岩石全自动三轴伺服仪,对低渗透花岗岩进行考虑渗透水压作用的三轴渗流 应力耦合试验。基于试验结果,研究花岗岩在不同围压和渗压下的渗透特性,分析岩石应力、应变变化过程中渗透率随围压、渗压和体积应变的变化规律。试验结果表明:岩石的应力 应变关系具有典型的脆性特征,渗压相同围压不同时,岩石强度随围压增大而增加;围压相同渗压不同时,较低的渗压对低渗透岩石强度影响不明显。岩样体积应变经过压密和扩展2个阶段,最大体积压缩应变随着围压的增加而增加,而岩样渗透率最小值并未出现在最大压密处,而是出现在体积应变拐点前,约在最大压密体积应变的95%处,并给出渗透率与体积应变的关系式。
【作者单位】： 河海大学岩土力学与堤坝工程教育部重点实验室;河海大学岩土工程科学研究所;河海大学港口海岸与近海工程学院;中国电建中南勘测设计研究院;
【关键词】： 岩石力学 花岗岩 渗压 环向应变 体积应变 渗透率 三轴试验
【基金】：“十二五”国家科技支撑计划(2012BAK03B04) 国家重点基础研究发展计划(973)项目(2011CB013504) 国家自然科学基金资助项目(51109069)
【分类号】：TU452
【正文快照】： 1引言低渗透岩石的渗透特性的研究是目前岩石力学一个重要的研究课题[1],与很多地下岩石工程的稳定与安全性紧密相关,如地下能源存储、天然气开采、核废料存储工程等。对于深埋岩石工程,低渗透的硬岩(如花岗岩)较常见,同时由于存在一定地下水,通常会涉及到流体与岩体的相互耦

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 孙东生;李阿伟;王红才;赵卫华;乔二伟;龙长兴;;低渗砂岩储层渗透率各向异性规律的实验研究[J];地球物理学进展;2012年03期

2 彭永伟;齐庆新;邓志刚;李宏艳;;考虑尺度效应的煤样渗透率对围压敏感性试验研究[J];煤炭学报;2008年05期

3 黄远智;王恩志;;低渗透岩石渗透率与有效围压关系的实验研究[J];清华大学学报(自然科学版);2007年03期

4 范学平,徐向荣;地应力对岩心渗透率伤害实验及机理分析[J];石油勘探与开发;2002年02期

5 梁冰,高红梅,兰永伟;岩石渗透率与温度关系的理论分析和试验研究[J];岩石力学与工程学报;2005年12期

6 陈卫忠;杨建平;伍国军;谭贤君;贾善坡;戴永浩;于洪丹;;低渗透介质渗透性试验研究[J];岩石力学与工程学报;2008年02期

7 陈卫忠;谭贤君;伍国军;杨建平;;含夹层盐岩储气库气体渗透规律研究[J];岩石力学与工程学报;2009年07期

8 李宏艳;齐庆新;梁冰;彭永伟;邓志刚;李春睿;;煤岩渗透率演化规律及多尺度效应分析[J];岩石力学与工程学报;2010年06期

9 赵阳升;万志军;张渊;张宁;冯子军;董付科;武晋文;曲方;;岩石热破裂与渗透性相关规律的试验研究[J];岩石力学与工程学报;2010年10期

10 王小江;荣冠;周创兵;;粗砂岩变形破坏过程中渗透性试验研究[J];岩石力学与工程学报;2012年S1期

【共引文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 彭守建;许江;陶云奇;程明俊;;地球物理场中煤岩瓦斯渗流研究现状及展望[J];地球物理学进展;2009年02期

2 康志勤;赵阳升;孟巧荣;杨栋;愪保平;;油页岩热破裂规律显微CT实验研究[J];地球物理学报;2009年03期

3 刘乐乐;张旭辉;鲁晓兵;;天然气水合物地层渗透率研究进展[J];地球科学进展;2012年07期

4 孙维吉;梁冰;李辉;白云鹏;盖迪;;吸附和长时间荷载作用煤渗透规律试验[J];重庆大学学报;2011年04期

5 任松;陈结;姜德义;杨春和;刘春;;能源地下储库造腔期流场相似实验[J];重庆大学学报;2012年05期

6 李志强;鲜学福;;煤体渗透率随温度和应力变化的实验研究[J];辽宁工程技术大学学报(自然科学版);2009年S1期

7 曾联波;史成恩;王永康;李书恒;万晓龙;崔攀峰;;鄂尔多斯盆地特低渗透砂岩储层裂缝压力敏感性及其开发意义[J];中国工程科学;2007年11期

8 张松航;唐书恒;万毅;舒广强;;三轴围压下煤岩吸附膨胀特性与渗透性动态变化[J];高校地质学报;2012年03期

9 吴迪;孙可明;陈治宇;;热力耦合作用下深部煤层渗流规律试验研究[J];安全与环境学报;2012年05期

10 乔二伟;赵卫华;龙长兴;;含不同孔隙流体的砂岩地震波速度随压力变化的实验研究[J];地球物理学报;2012年12期

中国重要会议论文全文数据库 前8条

1 高红梅;兰永伟;赵继涛;于秀娟;马强;;温度和应力耦合条件下岩石渗透规律实验研究[A];渗流力学与工程的创新与实践——第十一届全国渗流力学学术大会论文集[C];2011年

2 王同涛;闫相祯;杨秀娟;杨恒林;;多夹层盐岩蠕变实验及盐穴储气库完套管柱受力分析[A];2010年海峡两岸材料破坏/断裂学术会议暨第十届破坏科学研讨会/第八届全国MTS材料试验学术会议论文集[C];2010年

3 丁靖洋;周宏伟;武志德;王广荣;张翠芳;;泥岩断口表面的分形维数与断裂能关系的研究[A];北京力学会第17届学术年会论文集[C];2011年

4 王艳梅;刘宝林;贾苍琴;;岩石细观力学试验方法研究综述[A];第二届全国地下、水下工程技术交流会论文集[C];2011年

5 付小敏;邓荣贵;;典型岩石应力-应变全过程变形的试验研究[A];第八次全国岩石力学与工程学术大会论文集[C];2004年

6 孙强;胡秀宏;冶小平;;岩石蠕变的研究现状与发展趋势[A];第十届全国岩石力学与工程学术大会论文集[C];2008年

7 秦子晗;;综放工作面瓦斯涌出与采动应力关系研究[A];综采放顶煤技术理论与实践的创新发展——综放开采30周年科技论文集[C];2012年

8 张嘉翔;韦立德;陈从新;杨春和;;压剪应力条件下各向异性岩石损伤本构模型和渗流模型(Ⅱ):三轴压缩应力状态下理论模型及算例[A];湖北省公路学会自然科学优秀学术论文汇编（2008年——2013年）[C];2014年

中国博士学位论文全文数据库 前10条

1 张松航;煤储层气体运移特征和CO_2-ECBM数值模拟研究[D];中国地质大学（北京）;2011年

2 陶树;沁南煤储层渗透率动态变化效应及气井产能响应[D];中国地质大学（北京）;2011年

3 孟巧荣;热解条件下煤孔隙裂隙演化的显微CT实验研究[D];太原理工大学;2011年

4 郭红玉;基于水力压裂的煤矿井下瓦斯抽采理论与技术[D];河南理工大学;2011年

5 武志德;考虑渗流及时间效应的层状盐岩溶腔稳定分析[D];中国矿业大学（北京）;2011年

6 曹林卫;基于椭圆形微裂纹变形与扩展的准脆性岩石细观损伤—渗流耦合本构模型[D];重庆大学;2010年

7 王同涛;多夹层盐岩体中储气库围岩变形规律及安全性研究[D];中国石油大学;2011年

8 孙维吉;煤渗透和吸附变形规律实验研究[D];辽宁工程技术大学;2011年

9 周志军;低渗透储层流固耦合渗流理论及应用研究[D];大庆石油学院;2003年

10 谢兴华;岩体水力劈裂机理试验及数值模拟研究[D];河海大学;2004年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 彭玉平;膨胀性充填裂隙水力特性数值模拟[D];郑州大学;2010年

2 李亚帮;膨胀性充填裂隙水力特性实验研究[D];郑州大学;2010年

3 唐超;填砂裂隙岩体渗流—传热模型实验与数值模拟研究[D];北京交通大学;2011年

4 张文倩;盐岩地下储库的材料参数概率分布估计及失效概率分析[D];山东大学;2011年

5 沈鑫;基于随机力学的盐岩地下储气库可靠性分析[D];山东大学;2011年

6 王志生;煤层注水渗流特性研究及数值模拟分析[D];安徽理工大学;2011年

7 张丹丹;力热耦合作用下含瓦斯煤力学特性与渗流特性的实验研究[D];重庆大学;2011年

8 吴曼;超低渗透率测量系统的测试标定及初步实验结果[D];中国地震局地质研究所;2011年

9 刘鹏超;盆5低渗透凝析气藏储层伤害因素对气井产能影响程度研究[D];西南石油大学;2011年

10 孙志刚;低渗透砂岩储层启动压力及水驱油效率影响因素实验研究[D];西北大学;2005年

【二级参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 张晶瑶,马万昌,张凤鹏,金校元;高温条件下岩石结构特征的研究[J];东北大学学报;1996年01期

2 陈祖安,伍向阳,方华,杨伟;岩石气体介质渗透率的瞬态测量方法[J];地球物理学报;1999年S1期

3 谷宁,陶果,刘书民;电缆地层测试器在渗透率各向异性地层中的响应[J];地球物理学报;2005年01期

4 张渊,张贤,赵阳升;砂岩的热破裂过程[J];地球物理学报;2005年03期

5 童茂松,李莉,王伟男,范清华,姜亦忠,张加举,丁柱,崔杰;岩石激发极化弛豫时间谱与孔隙结构、渗透率的关系[J];地球物理学报;2005年03期

6 左建平;谢和平;周宏伟;彭苏萍;;不同温度作用下砂岩热开裂的实验研究[J];地球物理学报;2007年04期

7 刘建军,刘先贵;有效压力对低渗透多孔介质孔隙度、渗透率的影响[J];地质力学学报;2001年01期

8 李纪汉,刘晓红,郝晋f;温度对岩石的弹性波速和声发射的影响[J];地震学报;1986年03期

9 孙培德,凌志仪;三轴应力作用下煤渗透率变化规律实验[J];重庆大学学报(自然科学版);2000年S1期

10 姜德义,张广洋,胡耀华,刘立平;有效应力对煤层气渗透率影响的研究[J];重庆大学学报(自然科学版);1997年05期

中国硕士学位论文全文数据库 前1条

1 任冬梅;煤层甲烷气藏输运数值模拟研究[D];西南石油学院;2002年

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 王昌军;侯威;王亚平;陈四利;;Ⅰ-Ⅱ复合型裂纹等σ_θε_θ线体积应变能断裂准则[J];机械强度;2014年03期

2 刘维国;单钰铭;傅荣华;;岩石扩容过程中的体积应变与超声横波速度[J];成都理工大学学报(自然科学版);2006年04期

3 杨映涛;论岩石体积应变与孔隙中流体压力的关系及其应用途径[J];水文地质工程地质;1989年01期

4 江静贝;谢振福;符圣聪;;液化后地面下沉量的估计[J];工程抗震与加固改造;2009年01期

5 刘洪磊;杨天鸿;于庆磊;陈仕阔;;凝灰岩破坏全过程渗流演化规律的实验研究[J];东北大学学报(自然科学版);2009年07期

6 姚仰平;祝恩阳;;基于耦合应力建立土本构模型的方法[J];岩土工程学报;2010年12期

7 C. L. Chu;C. Y. Wang;席道瑛;;高压下断层泥和粘土的时间相关的体积型本构关系[J];地震地质译丛;1983年06期

8 王学滨;;软化模量对岩样全部变形特征的影响[J];岩土工程学报;2006年05期

9 郭子红;刘新荣;刘保县;舒志乐;傅晏;;基于塑性体积应变的岩石损伤变形特性实验研究[J];实验力学;2010年03期

10 金耀,张天中,华正兴,徐明发,黄平章;单轴压缩下多裂隙含水岩样电阻率变化与体积应变[J];地震学报;1983年01期

中国重要会议论文全文数据库 前2条

1 马旭;黎立云;张彩伟;许岩岩;高f:;孔祥飞;;岩石红外辐射温度与载荷和体积应变关系[A];北京力学会第17届学术年会论文集[C];2011年

2 侯文诗;李守定;李晓;赫建明;潘龙;刘艳辉;王瑞青;;岩石扩容起始特性与峰值特性的比较[A];中国科学院地质与地球物理研究所2013年度（第13届）学术论文汇编——工程地质与水资源研究室[C];2014年

中国硕士学位论文全文数据库 前1条

1 刘瑛;泡沫塑料可压缩的塑性力学性能研究[D];天津大学;2006年

，

本文编号：1112405