| 黏土矿物颗粒特征对含水合物的沉积物力学特性影响研究 |
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| 引用本文： | 韩振华,张路青,周剑,王颂.黏土矿物颗粒特征对含水合物的沉积物力学特性影响研究[J].工程地质学报(英文版),2021,29(6):1733-1743. |
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| 作者姓名： | 韩振华 张路青 周剑 王颂 |
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| 作者单位： | 中国科学院地质与地球物理研究所,中国科学院页岩气与地质工程重点实验室,北京100029,中国;北京工业大学,北京100124,中国;中国科学院地质与地球物理研究所,中国科学院页岩气与地质工程重点实验室,北京100029,中国;中国科学院大学,北京100049,中国 |
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| 基金项目： | 中国科学院地质与地球物理研究所重点部署项目IGGCAS-201903国家自然科学基金42107190 |
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| 摘 要： | 含水合物的沉积物力学参数是水合物储层稳定性评价的基础数据。我国南海神狐海域含水合物的沉积物中含大量的黏土，深入了解黏土矿物对沉积物力学特性的影响对水合物开采具有十分重要的意义。基于PFC三轴压缩模拟，首先分析了沉积物中不含水合物时，黏土矿物颗粒特征的力学效应，然后分析了水合物对颗粒的胶结作用和围压对沉积物力学特性的影响。结果表明，不含水合物模型的偏应力-应变曲线呈明显的应变硬化特征。黏土矿物的含量、颗粒形状和排列对沉积物三轴压缩特性具有显著影响。黏土矿物含量的增多对沉积物力学强度具有明显的降低作用，黏土矿物形状为条形的沉积物强度和弹性模量要明显高于圆颗粒模型，在细观上受颗粒平均接触数影响，条形黏土颗粒的定向排列使模型的力学参数具有各向异性。水合物对颗粒的胶结作用可显著提高模型的峰值强度和弹性模量，随着颗粒胶结程度的增大和围压的减小，含水合物的沉积物的破坏方式由塑性破坏向脆性破坏转换。
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| 关 键 词： | 天然气水合物 黏土矿物颗粒 三轴试验 力学特性 离散元 |
| 收稿时间： | 2021-02-07 |
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