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题名花岗岩高温-水冷循环作用下的试验研究
被引量：23
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作者
余莉
彭海旺
李国伟
张钰
韩子豪
祝瀚政
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机构
河北大学建筑工程学院
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出处
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第4期1025-1035,共11页
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基金
河北省高等学校科学技术研究项目(No.BJ2018046)
河北大学研究生创新创业项目(No.hbu2020ss027)
中国地质调查局项目(No.DD20190228)。
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文摘
为了研究花岗岩在不同温度的多次高温-水冷循环作用下物理力学性质的损伤机制及演化规律,通过对花岗岩开展不同温度下高温-水冷循环试验、单轴抗压强度试验、超声波测试试验,分析研究了相关物理力学参数的变化规律,结果表明:(1)在相同温度作用下,随着高温-水冷循环次数的增加导致岩样内部裂隙的萌生和扩展,表现为花岗岩试样质量损失率的逐渐增加,抗压强度和弹性模量先下降、后小幅上升、最后持续下降。(2)在相同高温-水冷循环次数下,随着温度的增加,花岗岩试样的质量损失不断增加,抗压强度与弹性模量呈持续下降趋势。(3)温度对花岗岩的纵波波速影响较大,随着温度的增加,波速快速下降波幅变得不稳定。(4)温度的升高和高温-水冷循环次数的增加都使花岗岩的损伤程度增大,损伤变量增加。(5)随着温度与高温-水冷循环次数的增加,试样逐渐软化,单轴压缩破坏模式从张拉劈裂破坏向锥形剪切破坏过渡,破坏时表面的裂缝数逐渐增加,400℃之后出现树状裂缝并逐渐贯穿整个表面。可见花岗岩的物理力学性质在高温-水冷循环作用后将发生严重的劣化。
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关键词
高温
水冷循环
抗压强度
损伤变量
裂缝特征
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Keywords
high temperature
water cooling cycle
compressive strength
damage variable
crack characteristics
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分类号
TU458
[建筑科学—岩土工程]
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题名高温及冷却方式对花岗岩的影响规律分析
被引量：8
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作者
余莉
祝瀚政
李国伟
张钰
韩子豪
彭海旺
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机构
河北大学建筑工程学院
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出处
《科学技术与工程》
北大核心
2022年第14期5784-5791,共8页
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基金
河北省高等学校科学技术研究项目(BJ2018046)。
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文摘
实际干热岩开采时储层花岗岩会经历高温-水冷冲击耦合过程。将花岗岩加热并分别进行室温冷却及水冷处理,并进行超声波测试、单轴抗压、X射线衍射(X-ray diffraction,XRD)、电镜扫描等试验来探究高温及冷却方式对花岗岩损伤特征的影响。发现高温导致花岗岩体积增大、质量降低、纵波波速降低、弹性模量降低、抗压强度减弱等,500~700℃下花岗岩的物理力学性质劣化迅速;微观上高温导致微裂缝的生成,水冷处理促进微裂缝的开裂和传播;宏观上水冷花岗岩的物理力学性能始终较低且塑性及延展性特征明显较高。
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关键词
高温
冷却方式
损伤特征
力学响应
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Keywords
high temperature
cooling mode
damage characteristics
mechanical response
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分类号
TU452
[建筑科学—岩土工程]
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题名泥质水合物储层防砂砾石的渗透损伤试验研究
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作者
余莉
韩子豪
何计彬
李国伟
祝瀚政
程旷
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机构
河北大学建筑工程学院
中国地质调查局水文地质环境地质调查中心
大连理工大学海岸和近海工程实验室
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出处
《工程地质学报》
CSCD
北大核心
2023年第6期2041-2050,共10页
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基金
河北省科技厅面上项目(资助号:E202301024)
大连理工大学海岸和近海工程国家重点实验室开放基金项目(资助号:LP2016)。
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文摘
针对高泥质水合物储层,其分解过程中会产生大量的游离砂,在气-液渗流作用下发生运移,容易导致砾石充填防砂介质渗透性降低,即渗透损伤,使得产能下降并影响防砂砾石层的长期有效性。为了探究防砂砾石在不同影响因素下的渗透损伤情况,本文采用混合正交试验,通过自行研制的阻砂试验系统进行不同储层含水量、试验压力和砾石规格的阻砂试验并测量试验前后防砂介质的渗透系数,观察阻砂试验现象和分析渗流规律和渗透损伤规律。结果表明,由于粉细砂的运移,防砂砾石层经历由通到堵再到通的过程,因此阻砂试验渗流分为4个阶段:初期渗流阶段(无堵塞)→稳定渗流阶段(逐渐堵塞)→气、液渗流阶段(突然疏通)→气体渗流阶段(通);储层含水量、试验压力和砾石粒径较大时,储层中的粉细砂运移更容易,出砂情况更为严重,砾石防砂层的渗透损伤较严重,但储层含水量大于125%时,渗透损伤比反而下降;影响渗透损伤程度大小排序为:砾石规格>试验压力>储层含水量,砾石规格对防砂介质渗透损伤的影响为主控因素,最佳砾石中值比D_(50)/d_(50)为23.6,有利于防砂和产气,研究结果为砾石充填的防砂介质渗透损伤研究提供参考。
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关键词
泥质水合物储层
砾石
防砂介质
渗透损伤
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Keywords
Mud hydrate reservoir
Gravel
Sand control medium
Penetrating injury
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分类号
TE37
[石油与天然气工程—油气田开发工程]
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题名水-热循环花岗岩的物理力学性质试验研究
被引量：6
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作者
余莉
彭海旺
张钰
李国伟
祝瀚政
韩子豪
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机构
河北省建筑科学研究院有限公司
石家庄铁道大学土木工程学院
河北大学建筑工程学院
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出处
《科学技术与工程》
北大核心
2021年第2期703-713,共11页
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基金
国家重点研发计划(2018YFC1508703)
河北省高等学校科学技术研究项目(BJ2018046)
河北大学研究生创新创业项目(hbu2020ss027)。
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文摘
为了研究水-热循环次数对花岗岩物理、力学性质的影响,将花岗岩进行不同次数的高温-水冷循环处理,并将处理后的花岗岩在刚性试验机上进行单轴压缩力学试验。结果表明:在相同水-热循环次数下,随着温度的增加,花岗岩试样的饱和吸水率分阶段增加,峰值强度与弹性模量持续下降,变形模量下降,峰值应变呈现多阶段变化;在相同的温度作用下,随着水-热循环次数的增加,花岗岩试样的饱和吸水率逐渐增加,峰值强度和弹性模量出现先下降、后小幅上升、最后持续下降的变化现象,变形模量出现多阶段变化,峰值应变小幅度上升后下降;花岗岩单轴压缩破坏的应力-应变曲线分为4个阶段,随着温度的升高,花岗岩延性增加,应力-应变曲线幅度逐渐减小,压密阶段与累进性破裂阶段都增长,峰后曲线从光滑跌落过渡到分段跌落,随着循环次数的增加,呈现出相似变化趋势;温度的升高和循环次数的增加都导致了花岗岩内部缺陷和孔隙的增加,即随着饱和吸水率的增加,峰值强度减小,可见花岗岩的物理力学性质在不同温度、不同循环次数水-热循环后发生了不同程度的劣化。研究结果对分析花岗岩变形破坏机理以及实际工程中评价高温岩石工程的稳定性提供了一定的参考依据。
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关键词
花岗岩
水-热循环
峰值强度
弹性模量
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Keywords
granite
water-heat cycle
peak intensity
elastic modulus
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分类号
TU458
[建筑科学—岩土工程]
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