渗流-应力耦合作用下砂岩声发射及分形损伤特征研究   总被引：1，自引：1，他引：0       下载免费PDF全文

付小凤 《水文地质工程地质》2017,(6):83-83

为探究渗流-应力耦合作用下岩石内部微元体的损伤演化特征,对取自某矿井的砂岩进行了三轴渗透及声发射试验。研究结果表明:砂岩的渗透率变化历经降低、动态平衡、快速增加以及略微回落四个阶段;声发射现象呈阶段性变化特征,随着围压的升高,声发射最大值越滞后;基于柱状分形理论得到的分形特征表明,分形维数逐渐降低,表明砂岩内部损伤经历了一个从无序到有序的变化趋势,分形维数突变点的出现,可作为砂岩即将失稳破坏的前兆;渗流-应力耦合作用下砂岩的损伤值呈指数型函数增加,渗透损伤Ds主要集中于屈服阶段之后,渗透损伤与总损伤的比值随围压的升高呈线性减小;应力加载是损伤产生的主要因素,渗透作用为次要因素;分形维数df与损伤D、渗透损伤Ds之间呈良好的负指数型函数关系。  相似文献   

蚀变花岗片麻岩破坏过程中声发射事件的演化规律     

《岩土力学》2017,(8):2189-2197

通过单轴压缩条件下的声发射试验,分析了蚀变花岗片麻岩破坏过程中声发射事件的演化规律,研究发现:对于多数试件,高能级声发射事件的首次出现可作为岩石处于高应力水平的标志,中能级声发射事件在试件空间内形成贯通分布可作为岩石应力水平进一步上升的标志,最后贯通区出现高能级声发射事件可作为岩石破坏的前兆现象;发生脆性破坏的试件,不会出现中能级声发射事件在试件空间内形成贯通分布的现象;对于含弱区的试件,首个高能级声发射事件会出现于低应力水平,此时岩石内声发射事件呈条带状密集分布于高能级声发射事件周围,其他区域的声发射事件少、能级低。以上研究为利用声发射信息识别岩石应力水平及评价岩石稳定性提供了试验依据。  相似文献   

单轴压缩下不同强度组合复合岩体相似材料试件力学特性研究     

《岩土力学》2017,(Z2):183-190

为了研究接触带复合岩体变形破坏特征,以水泥、砂和石膏为相似材料,制作由两种不同强度材料构成的复合试件,通过单轴压缩试验,分析相似材料强度比及较高强度材料体积占比对复合试件力学特性的影响。研究结果表明,(1)相似材料强度比越大对复合试件整体强度的影响越大,较高强度材料体积占比的变化对复合试件整体强度的影响较为显著;(2)相似材料强度比为1.74时破裂面从复合试件一端穿过相似材料接触面,相似材料强度比值为2.49时破裂面由接触面向复合试件两端延伸,相似材料强度比为4.33时复合试件逐渐由两端破坏转为较低强度材料端破坏;(3)声发射计数的变化与复合试件破坏位置与形态呈对应关系,随着相似材料强度比的增加,较高强度材料端声发射计数逐渐减小,较低强度材料端声发射计数逐渐增加。研究结果可为接触带复合岩体力学特性分析提供参考。  相似文献   

多级循环泵注水力压裂模拟实验研究     

梁天成  刘云志  付海峰  严玉忠  修乃岭  王臻 《岩土力学》2018,39(Z1):355-361

超深储层地层起裂压力较高,水力压裂受现场泵注设备的限制严重,文中重点研究了大尺度水力压裂物模实验水泥样品尺寸（762 mm×762 mm×914 mm）在循环和常规两种泵注条件下的起裂扩展和声发射规律。实验结果显示,（1）相对于普通泵注,采用循环泵注方式进行水力压裂可以有效降低起裂压力,类似于单轴和三轴循环加载岩石力学行为,都是由于循环加载引起疲劳损伤;（2）对于螺旋射孔完井方式,水力压裂裂缝只从最薄弱射孔处起裂,一旦起裂后其他射孔孔眼很难再开启,水力压裂现场应合理选择分段距离和簇间距,实现储层改造效率最优化;（3）循环泵注水力压裂存在Kaiser效应（当加载应力到前次加载最高应力值时出现的声发射信息）。因孔隙流体扩散到岩石并导致孔隙压力的局部上升,破坏模式仍然可以由摩尔圆表示。研究成果对循环泵注条件的裂缝扩展规律研究以及发展新型压裂改造技术具有重要意义。  相似文献   

川西孝泉—丰谷地区须二段深层致密砂岩储层地应力大小评价方法及其工程应用     

黄滔  刘岩  何建华  叶泰然  邓虎成  李瑞雪  李可赛  张家维 《中国地质》2024,(1):89-104

【研究目的 】川西坳陷孝泉—丰谷地区须二段砂岩气藏的勘探开发潜力巨大,但该地区埋藏较深且构造复杂、断缝系统多期叠加,使得地应力频繁变化,制约了该区井位轨迹设计与压裂改造的有效实施,故需对该区地应力大小进行精细评价,为工程开发提供建议从而提高产能。【研究方法 】基于岩石力学、声发射实验及差应变分析等实验测试方法,并结合常规测井、特殊测井及水力压裂等资料分析,优选了适应于深层块状均质致密砂岩储层的地应力大小实验测试方法,并在单点地应力大小准确评价的基础之上,构建了研究区分构造变形单元分层的单井地应力大小连续测井解释模型,查明了纵向上地应力大小变化结构类型及分布规律。【研究结果 】研究表明差应变分析法计算的地应力大小精确度最高,为更能够准确表征深层均质块状致密砂岩地应力大小的实验方法。测试结果显示须二段属于Ⅲ类地应力类型,处于走滑应力状态,存在部分逆冲挤压应力状态;在井点测试的基础上,形成了基于井壁影像反演的地应力大小评价技术;地应力大小结构变化在纵向上分为5种类型,其中南北向（SN）三级以上断层和南北向（SN）褶皱或北东东向（NEE）褶皱变形的高部位以低低高（LLH）型和低应力（LC）型为...  相似文献   

基于煤样劈裂过程声发射响应的煤样脆塑性预测研究     

贾炳  万祥云  娄全  彭荣富  刘欣 《地球物理学进展》2021,36(1):361-364

煤层脆塑性的准确预测,对制定合理的排采制度,实现煤层气井高产有重要意义.采用实验测试和理论分析相结合的方法,对研究区煤样进行了劈裂过程声发射测试实验.实验结果显示:在煤样发生破坏时,不同脆塑性煤样声发射响应有很大差异.其中,脆性煤样发生破坏时,声发射计数呈间歇性跳跃增长,随后快速下降的变化特征;塑性煤样发生破坏时,声发...  相似文献   

不同岩石的抗压和抗拉破坏特征试验研究     

罗桂桃 《岩土工程技术》2023,(4):438-442

为探究不同岩性岩石在发生破裂时的演化模式,采用声发射监测系统对大理岩、花岗岩、灰岩、砂岩的巴西劈裂试验和单轴压缩试验监测。试验结果表明,巴西劈裂试验应力变化为非线性变化和线性变化,且不同岩石在巴西劈裂破坏时会产生二次破坏;单轴压缩条件下不同岩样在发生破坏时具有典型的全应力–应变曲线特征,声发射参数变化随应力变化较为一致,但不同岩性对于声发射参数的响应存在差异;在劈裂和压缩过程中,振铃计数和撞击计数对于岩石破坏的发生更为敏感,且岩石越坚硬,发生破坏时释放的能量越多。  相似文献   

应力扰动对断层摩擦声发射活动影响的实验研究          下载免费PDF全文

马胜利  缪阿丽  黄元敏 《地震工程学报》2011,33(1):1-8,19

利用中尺度岩石摩擦实验开展了应力扰动对断层摩擦滑动过程中声发射活动影响的实验研究,据此讨论同震应力变化引起的小震活动特征及其预测意义.实验结果表明方波状应力扰动对粘滑失稳前的声发射活动有明显影响,即触发了一些声发射事件,使得粘滑发生前声发射活动增强并使出现的时间提前.这种影响随平均正应力的提高和扰动振幅的增大而增强,其...  相似文献   

强磁场对电磁发射弹药引信的危害及防护          下载免费PDF全文

罗会彬  梅新华 《数字海洋与水下攻防》2021,4(1):58-62

研究了强磁场环境对弹药引信的危害,探讨了引信对强磁环境的防护方法,涉及到引信中活动零部件的设计及防护、引信中电路的强磁环境耐受性及防护2个方面.基于防护方法实用性的考虑,提出了采用位置布局与柔性导磁材料屏蔽相结合,对电磁发射弹药引信进行强磁场防护的方法,通过仿真和实验室试验,验证了提出的防护方法可为引信中的活动零部件、...  相似文献