人工页岩矿物对动静态弹性参数及各向异性的影响

发布时间：2023-03-25 04:11

　　通过对四川地区井中页岩样品进行矿物分析和速度测试,以此为参考依据设计制作了含不同黄铁矿含量、蒙脱石含量以及黏土矿物成分的三组人工页岩,然后对制作的人工页岩进行了质量分析。利用动静态测试设备对这三组人工页岩样品进行了动静态弹性参数的测试,得到了固定围压并加载轴压时的纵波速度、横波速度、应力-应变曲线等数据,分析了矿物组分对动静态弹性参数及各向异性的影响。实验表明,人工页岩样品与实际天然页岩具有高度的相似性,可以用人工页岩样品替代天然样品测试其变化规律;动态与静态弹性参数存在差异,且随着围压的增加,人工页岩样品的杨氏模量和泊松比都呈上升趋势,杨氏模量几乎呈线性增长,关系清晰。计算得到了变黏土矿物成分组人工页岩的横向与纵向杨氏模量的动静态转换公式;页岩所含黄铁矿含量与杨氏模量呈正相关,蒙脱石含量与杨氏模量呈负相关;变黏土矿物组中,伊利石组杨氏模量最大,高岭土组杨氏模量最低,蒙脱石组与伊利石组较为接近。各向异性参数在常压时,蒙脱石组最大,高岭土组最小。随着压力不断增加,各向异性参数不断减小,蒙脱石各向异性减小速度高于伊利石,伊利石的各向异性最大。

【文章页数】：80 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 研究目的与意义
    1.2 页岩矿物成分与动静态弹性参数测试
        1.2.1 天然页岩矿物成分分析
        1.2.2 页岩动静态弹性参数测试
    1.3 研究内容和思路
        1.3.1 研究内容
        1.3.2 研究思路
        1.3.3 章节安排
第2章 天然页岩矿物成分特征
    2.1 四川盆地页岩分布特征
        2.1.1 研究区页岩分布与矿物特征分析
        2.1.2 研究区页岩储层弹性特征
    2.2 天然页岩速度和矿物成分特征
第3章 人工页岩的研究与制作
    3.1 人工页岩模型设计与制作
        3.1.1 人工页岩模型设计思路
        3.1.2 人工页岩模型制作方法
        3.1.3 三组人工页岩模型
    3.2 人工页岩模型质量分析
        3.2.1 人工页岩模型不同位置的均质性分析
        3.2.2 两块相同配比的人工页岩模型一致性分析
        3.2.3 人工页岩模型速度变化分析
        3.2.4 人工页岩模型内部结构
第4章 人工页岩动静态弹性参数测试
    4.1 弹性参数测试方法
        4.1.1 动态弹性参数测试方法
        4.1.2 静态弹性参数测试方法
        4.1.3 动静态弹性参数联合测试方法
        4.1.4 标准试样测试对比
    4.2 动静态弹性参数测试结果与分析
        4.2.1 动态弹性参数测试结果与分析
        4.2.2 静态弹性参数测试结果与分析
        4.2.3 动静态弹性参数结果对比
    4.3 各向异性分析
第5章 结论
参考文献
致谢



本文编号：3770510