不规则柱状节理岩体力学特性模型试验研究     

黄巍  肖维民  田梦婷  张林浩 《岩土力学》2020,41(7):2349-2359

结合Voronoi图随机模拟和3D打印技术制备不规则柱状节理网络模型，采用白水泥浆类岩石相似模型材料浇筑模型并拆模，然后分别采用白乳胶和502胶水作为黏结剂黏结柱体得到两组不规则柱状节理岩体试件，通过对其进行室内单轴压缩试验研究不规则柱状节理岩体强度特性和破坏模式。试验结果表明：不规则柱状节理岩体试件单轴抗压强度随柱体倾角的变化曲线呈现近似“J”型，表现出显著各向异性特征；不规则柱状节理岩体试件典型破坏模式包括沿柱状节理面的劈裂破坏、沿柱状节理面的剪切破坏和沿柱体的压裂破坏等3种，其部分破坏形态有异于规则柱状节理岩体试件。同时，通过与采用净水泥浆作为黏结剂的柱状节理岩体试验结果进行比较，结果表明：采用白乳胶和502胶水作为黏结剂时柱体间黏结强度更低，能够较好反映柱状节理面的弱化效应，试件力学响应与真实柱状节理岩体更为一致。  相似文献   

利用小角中子散射表征页岩闭孔结构与演化     

张林浩  徐嫣然  孙梦迪  蒋恕  张钰莹  Chunming Wu  张介辉  梁兴  王高成 《沉积学报》2021,39(2):310-323

随着页岩孔隙网络结构表征更加精细与定量化,页岩中闭孔含量、结构与演化引起了广泛关注。为研究页岩的闭孔特征,通过小角中子散射、氮气吸附、高压压汞和氩离子抛光—场发射扫描电镜等实验手段对四川盆地威201（W201）井中下志留统龙马溪组页岩、上奥陶统五峰组页岩和下寒武统筇竹寺组页岩中的闭孔含量及孔隙结构进行了测定,同时分析了闭孔的演化规律。实验结果表明,W201井页岩在三个层位中均有闭孔发育,且闭孔的发育均与有机孔隙网络体系有关。发现五峰龙马溪组页岩所测得的分形维数与闭孔率存在良好地正相关性。对于三个层位深度的纵向分析发现,随着深度的增加页岩压汞闭孔率逐渐升高,其主要原因是随着页岩孔喉的变化,小孔喉不断消失,汞可充注的孔喉下限将会增大。通过对比氮气吸附和小角中子散射的结果显示W201井的闭孔孔径从大到小依次为五峰组页岩、龙马溪组页岩和筇竹寺组页岩。对页岩储层中闭孔特征的研究可以为评价页岩储层的储集性和渗透性提供新的思路,在页岩油气的勘探与开发中也具有重要的地质与工程意义。  相似文献