本文關(guān)鍵詞：壓縮荷載下泥巖裂縫演化規(guī)律的CT試驗(yàn)研究

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【摘要】：裂縫的演化與空間展布規(guī)律是影響泥巖蓋層密閉效果的關(guān)鍵因素。為研究泥巖失穩(wěn)破壞過程中裂紋的萌生、擴(kuò)展和匯集貫通等演化規(guī)律,針對龍馬溪組泥巖進(jìn)行了單軸壓縮下的同步CT掃描試驗(yàn),通過裂紋面積的變化特征及裂紋結(jié)構(gòu)的分形特性,探討了不同加載水平下裂紋的演化規(guī)律,從細(xì)觀尺度揭示了泥巖裂紋演化與宏觀變形特性的關(guān)系。研究結(jié)果表明:泥巖CT圖像灰度頻率及裂紋面積的變化均可反映裂紋的演化特征。荷載水平(即當(dāng)前荷載與峰值荷載之比)為0~20%時,裂紋面積迅速增加,裂紋開始萌生,但由于受到閉合效應(yīng)的抑制,相對并不活躍;荷載水平(當(dāng)前荷載與峰值荷載之比)為20%~65%時,裂紋面積變化不大,裂紋萌生效應(yīng)和閉合效應(yīng)同時進(jìn)行,且作用大致相抵,泥巖進(jìn)入穩(wěn)定承壓階段;荷載水平為65%~85%時,裂紋面積陡然增加,裂紋進(jìn)入擴(kuò)展及匯集貫通階段,而荷載水平為65%時的突然跳躍,表明裂紋從萌生閉合到擴(kuò)展過渡具有突發(fā)性和瞬時性。隨著荷載的繼續(xù)增加,泥巖內(nèi)部結(jié)構(gòu)呈復(fù)雜化、混亂化的變化趨勢,且裂紋從外向內(nèi)逐漸貫通。裂紋分形維數(shù)呈現(xiàn)的增長 下降 再增長 再下降的波狀變化規(guī)律,是裂紋萌生、閉合、擴(kuò)展和歸并等相互轉(zhuǎn)化的結(jié)果。
【作者單位】： 中國科學(xué)院武漢巖土力學(xué)研究所巖土力學(xué)與工程國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;重慶大學(xué)煤礦災(zāi)害動力學(xué)與控制國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;
【關(guān)鍵詞】： 泥巖 裂縫演化 CT掃描 裂紋面積 分形維數(shù)
【基金】：國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(No.51104144) 國家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃(973計(jì)劃)(No.2010CB226701)
【分類號】：TU45
【正文快照】： 1引言在油氣地質(zhì)領(lǐng)域,泥巖具有多重身份,既可作烴源巖,又可充當(dāng)儲層,還是主要的蓋層之一。作為構(gòu)成油氣聚藏的重要條件,具有低滲透性質(zhì)的蓋層能夠阻止油氣向上逸散,有效蓋層的存在也是天在蓋層中,作為沒有明顯位移的斷裂、裂縫的存在破壞了地層的完整性,進(jìn)而嚴(yán)重影響蓋層的密

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本文編號：719750