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不同温度条件下含流体砂岩裂隙摩擦特性的试验研究
1
作者
沈闹
李小春
王磊
《力学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第3期744-754,共11页
砂岩储层中由流体注入导致的地震活动与砂岩断层(裂隙)的摩擦行为有关.为了揭示不同温度条件下含流体砂岩裂隙的摩擦特性,在温度范围为25°C~140°C和有效法向应力范围为4~12 MPa的试验条件下,本文分别对干燥、水饱和以及注CO_...
砂岩储层中由流体注入导致的地震活动与砂岩断层(裂隙)的摩擦行为有关.为了揭示不同温度条件下含流体砂岩裂隙的摩擦特性,在温度范围为25°C~140°C和有效法向应力范围为4~12 MPa的试验条件下,本文分别对干燥、水饱和以及注CO_(2)锯切砂岩裂隙进行了速度分级加载试验.试验结果表明:(1)对于干燥砂岩裂隙,增大有效法向应力和升高温度均能增大裂隙的初始摩擦系数,而改变有效法向应力对裂隙摩擦稳定性影响不明显,仅升高温度会略微降低其摩擦稳定性;(2)对于水饱和砂岩裂隙,裂隙的初始摩擦系数同样会随着有效法向应力的增大而增大,但会受到升温的弱化作用,而增大有效法向应力和升高温度均能降低裂隙的摩擦稳定性;(3)对于注CO_(2)砂岩裂隙,裂隙的初始摩擦系数受有效法向应力和温度变化的影响与水饱和砂岩裂隙相反,但裂隙的摩擦稳定性仅会随着温度的升高而降低,受有效法向应力的影响不明显.因此,砂岩裂隙的摩擦特性受有效法向应力、温度和注入流体类型的共同影响.该试验结果对理解流体注入诱发地震有一定的指示作用.
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关键词
砂岩裂隙
摩擦
稳定性
初始摩擦系数
高温
二氧化碳
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职称材料
双向压缩条件下闭合裂隙岩体断裂破坏机制及渗透压环境判定准则
被引量：
9
2
作者
蒲成志
曹平
+1 位作者
张春阳
付宗智
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015年第1期56-60,67,共6页
在研究双向压缩条件下压剪复合型裂纹应力分布特征及断裂破坏机制基础上,考虑渗透压对初始裂隙面上有效正应力的影响,提出高低渗透压环境的判定准则,并基于滑动裂纹模型理论及最大周向拉应力破坏准则,得到不同渗透压环境下初始裂隙尖端...
在研究双向压缩条件下压剪复合型裂纹应力分布特征及断裂破坏机制基础上,考虑渗透压对初始裂隙面上有效正应力的影响,提出高低渗透压环境的判定准则,并基于滑动裂纹模型理论及最大周向拉应力破坏准则,得到不同渗透压环境下初始裂隙尖端微裂纹起裂特征与规律。研究结果表明:压剪复合应力条件下,初始裂隙尖端发育微裂纹的最优倾角与裂隙面摩擦系数直接相关,随裂隙面摩擦系数的增大,最优初始裂隙倾角由45°起逐渐增大;低渗透压条件下,渗流场的存在使裂纹面摩擦系数发生弱化,进而使得最优初始裂隙倾角向45°靠近,而渗透压直接降低裂隙面上有效正应力且与裂隙倾角无关,其仅仅影响裂隙体材料的初裂强度;高渗透压条件下,初始裂隙面由压剪复合应力状态转化为拉剪复合应力状态,并在拉剪复合应力场作用下,尖端微裂纹起裂角随KI/KII的不断增大,由70.5°逐渐趋近于0°。
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关键词
渗透压
初始
裂隙面
摩擦系数
最优
初始
裂隙倾角
起裂角
软化
系数
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职称材料
题名
不同温度条件下含流体砂岩裂隙摩擦特性的试验研究
1
作者
沈闹
李小春
王磊
机构
长江勘测规划设计研究有限责任公司
中国科学院武汉岩土力学研究所
亥姆霍兹波茨坦中心德国地球科学研究中心
出处
《力学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第3期744-754,共11页
基金
国家重点研发基金(2019YFE0100100)
国家自然科学基金(41972316)
岩土力学与工程国家重点实验室开放基金(SKLGME021003)资助项目。
文摘
砂岩储层中由流体注入导致的地震活动与砂岩断层(裂隙)的摩擦行为有关.为了揭示不同温度条件下含流体砂岩裂隙的摩擦特性,在温度范围为25°C~140°C和有效法向应力范围为4~12 MPa的试验条件下,本文分别对干燥、水饱和以及注CO_(2)锯切砂岩裂隙进行了速度分级加载试验.试验结果表明:(1)对于干燥砂岩裂隙,增大有效法向应力和升高温度均能增大裂隙的初始摩擦系数,而改变有效法向应力对裂隙摩擦稳定性影响不明显,仅升高温度会略微降低其摩擦稳定性;(2)对于水饱和砂岩裂隙,裂隙的初始摩擦系数同样会随着有效法向应力的增大而增大,但会受到升温的弱化作用,而增大有效法向应力和升高温度均能降低裂隙的摩擦稳定性;(3)对于注CO_(2)砂岩裂隙,裂隙的初始摩擦系数受有效法向应力和温度变化的影响与水饱和砂岩裂隙相反,但裂隙的摩擦稳定性仅会随着温度的升高而降低,受有效法向应力的影响不明显.因此,砂岩裂隙的摩擦特性受有效法向应力、温度和注入流体类型的共同影响.该试验结果对理解流体注入诱发地震有一定的指示作用.
关键词
砂岩裂隙
摩擦
稳定性
初始摩擦系数
高温
二氧化碳
Keywords
sandstone fracture
frictional stability
initial friction coefficient
high temperature
carbon dioxide
分类号
P313.1 [天文地球—固体地球物理学]
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职称材料
题名
双向压缩条件下闭合裂隙岩体断裂破坏机制及渗透压环境判定准则
被引量：
9
2
作者
蒲成志
曹平
张春阳
付宗智
机构
南华大学核资源工程学院
中南大学资源与安全工程学院
武汉理工大学资源与环境工程学院
长沙有色冶金设计研究院有限公司
出处
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015年第1期56-60,67,共6页
基金
国家自然科学基金资助项目(No.51174228)
湖南省博士生科研创新项目(No.CX2012B072)
文摘
在研究双向压缩条件下压剪复合型裂纹应力分布特征及断裂破坏机制基础上,考虑渗透压对初始裂隙面上有效正应力的影响,提出高低渗透压环境的判定准则,并基于滑动裂纹模型理论及最大周向拉应力破坏准则,得到不同渗透压环境下初始裂隙尖端微裂纹起裂特征与规律。研究结果表明:压剪复合应力条件下,初始裂隙尖端发育微裂纹的最优倾角与裂隙面摩擦系数直接相关,随裂隙面摩擦系数的增大,最优初始裂隙倾角由45°起逐渐增大;低渗透压条件下,渗流场的存在使裂纹面摩擦系数发生弱化,进而使得最优初始裂隙倾角向45°靠近,而渗透压直接降低裂隙面上有效正应力且与裂隙倾角无关,其仅仅影响裂隙体材料的初裂强度;高渗透压条件下,初始裂隙面由压剪复合应力状态转化为拉剪复合应力状态,并在拉剪复合应力场作用下,尖端微裂纹起裂角随KI/KII的不断增大,由70.5°逐渐趋近于0°。
关键词
渗透压
初始
裂隙面
摩擦系数
最优
初始
裂隙倾角
起裂角
软化
系数
Keywords
seepage pressure
frictional coefficient of preexisting crack surface
optimal inclination angle of preexisting crack
initial cracking angle
softening coefficient
分类号
TU452 [建筑科学—岩土工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
不同温度条件下含流体砂岩裂隙摩擦特性的试验研究
沈闹
李小春
王磊
《力学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
双向压缩条件下闭合裂隙岩体断裂破坏机制及渗透压环境判定准则
蒲成志
曹平
张春阳
付宗智
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015
9
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职称材料
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