岩石各向异性对差应变测量地层应力的影响研究

发布时间：2023-03-05 04:55

　　地层应力是岩石力学、地质力学等学科共同探讨的问题,具有重要的工程意义。差应变法能够基于各向同性假设测量地层应力比和地层应力方向。但是实际情况下,大多数地层岩石具有不同程度的各向异性,国内针对各向异性岩石的地层应力测量研究较少。本文首先调研了差应变法的理论和局限性,设计了各向异性岩石差应变测量方法,推导了各向异性岩石地层应力比公式。然后,利用各向异性岩石差应变测量方法对砂岩、砾岩、页岩进行测量,并将测量结果代入各向异性岩石地层应力比公式。最后,分析了岩石力学参数各向异性和应力历史对差应变法测量地层应力的影响,从岩石力学参数、岩石有效压缩系数、微裂缝形态等角度对影响机理进行论述。研究发现:(1)不同种类的岩石,其差应变测量结果有较大差别。(2)基于各向异性岩石地层应力比公式确定的地层应力,主方向应力差明显增加。(3)岩石受到应力荷载作用后,差应变测量地层应力的结果有较大改变。(4)静水压力作用下,岩石有效压缩系数的变化反映了岩石内部微裂缝的咬合过程。

【文章页数】：60 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 选题背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 差应变法研究现状
        1.2.2 岩石各向异性研究现状
    1.3 研究内容与技术路线
        1.3.1 论文研究内容
        1.3.2 论文技术路线
    1.4 本章小结
第2章 各向异性岩石的差应变地层应力测量
    2.1 各向异性岩石的差应变地层应力测量理论
        2.1.1 各向异性岩石的有效压缩系数
        2.1.2 各向异性岩石的裂缝形态参数
        2.1.3 各向异性岩石的地层应力比公式
    2.2 各向异性岩石的差应变地层应力测量方法
        2.2.1 实验方案设计
        2.2.2 实验前期准备
        2.2.3 实验设备简介
    2.3 各向异性岩石差应变实验的影响因素分析
        2.3.1 实验系统误差
        2.3.2 实验人为误差
        2.3.3 测量误差范围
    2.4 本章小结
第3章 岩石各向异性对差应变测量地层应力的影响
    3.1 不同种类岩石的差应变测量结果
        3.1.1 砂岩差应变实验结果
        3.1.2 砾岩差应变实验结果
        3.1.3 页岩差应变实验结果
        3.1.4 不同种类岩石的差应变测量结果分析
    3.2 各向异性岩石的地层应力测量结果
        3.2.1 岩石力学参数测量结果
        3.2.2 地层应力结果的对比分析
        3.2.3 岩石力学参数各向异性对差应变的影响
    3.3 应力历史对差应变测量结果的影响
        3.3.1 加载次数对差应变测量结果的影响
        3.3.2 基于微裂缝形态参数的计算结果
        3.3.3 应力历史对差应变测量结果的影响
    3.4 本章小结
第4章 结论
参考文献
附录A 岩石主方向上的柔度参数求解公式
致谢



本文编号：3755746