砂巖滲透性演化特性的孔隙率分布細觀模擬分析
本文選題:砂巖 + 孔隙率分布。 參考:《工程力學(xué)》2014年11期
【摘要】:通過不同圍壓下的三軸滲透試驗,獲得砂巖全應(yīng)力-應(yīng)變過程中滲透率變化數(shù)據(jù)。基于試驗結(jié)果,建立砂巖試件離散元顆粒流數(shù)值模型,模擬得到砂巖壓縮變形過程中體應(yīng)變、孔隙率分布和黏結(jié)斷裂特征?紤]圍壓效應(yīng),從細觀機制上解釋了動態(tài)孔隙率分布對滲透性演化特性的影響。研究結(jié)果表明,低圍壓下砂巖出現(xiàn)貫通的剪切帶,裂隙易張開,對滲流具有顯著的促進作用。圍壓越高,砂巖試樣的黏結(jié)斷裂數(shù)量和范圍越大,裂隙數(shù)量增多,但裂隙和孔洞也容易被壓密,從而對滲流起抑制作用。貫通的張開裂隙會大幅增加滲透性,而曲折間斷的張開裂隙只會小幅增加滲透性,周圍被閉合裂隙和壓密的孔洞包裹的完全孤立的張開裂隙則對滲透性貢獻很小。
[Abstract]:Through the triaxial permeation test under different confining pressures, the permeability variation data of sandstone during the whole stress-strain process are obtained. Based on the experimental results, a numerical model of discrete element particle flow of sandstone specimen is established, and the body strain, porosity distribution and cemented fracture characteristics are obtained by simulation during compression deformation of sandstone. Considering the confining pressure effect, the effect of dynamic porosity distribution on permeability evolution is explained from the meso-mechanism. The results show that under low confining pressure, there is a through shear zone in sandstone, and the cracks are easy to open, which can promote the seepage obviously. The higher the confining pressure is, the larger the number and range of bonding fracture is, the more the number of fractures is, but the more easily the fractures and pores are compacted, so the seepage can be restrained. Through the open fissure will greatly increase permeability, while the zigzag open crack will only slightly increase permeability, and the completely isolated open fissure surrounded by closed cracks and compacted holes will contribute little to the permeability.
【作者單位】: 華僑大學(xué)巖土工程研究所;大連理工大學(xué)土木與水利學(xué)院;中國礦業(yè)大學(xué)深部巖土力學(xué)與地下工程國家重點實驗室;
【基金】:國家重點基礎(chǔ)研究發(fā)展計劃(973)項目(2011CB013503) 國家自然科學(xué)基金項目(51374112) 中國礦業(yè)大學(xué)深部巖土力學(xué)與地下工程國家重點實驗室開放基金項目(SKLGDUEK1304) 福建省自然科學(xué)基金計劃項目(2014J01160)
【分類號】:TU45
【參考文獻】
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【共引文獻】
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【二級參考文獻】
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8 高翔;李慶華;徐世p,
本文編號:1881994
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