江苏省自然科学基金(BK2012809)
- 作品数：7 被引量：76H指数：5
- 相关作者：王环玲徐卫亚贾朝军孔茜左婧更多>>
- 相关机构：河海大学多伦多大学法国国家科研中心更多>>
- 发文基金：江苏省自然科学基金国家自然科学基金国家科技支撑计划更多>>
- 相关领域：建筑科学天文地球矿业工程更多>>
- 致密岩石气体渗流滑脱效应试验研究被引量：13
- 2016年
- 由于致密结构和低的渗透率,气体在孔隙喉道小的致密岩石中流动会受到滑脱效应的影响。以湖南某试验场地致密砂岩为研究对象,对岩样进行了微观结构的SEM分析,通过一系列围压和孔隙压力作用下的砂岩气体流量和渗透率测试,研究气体在致密岩石中渗流特征,证明了致密砂岩气体流动存在滑脱效应现象,其渗流不符合Darcy定律。分析了孔压对滑脱效应的影响、滑脱效应对气测渗透率的影响以及滑脱因子与绝对渗透率的函数关系。研究结果表明,滑脱效应对气测渗透率的影响随着围压和气体孔隙压力的变化有所不同。同等围压下,孔隙压力越小,滑脱效应越明显,导致气测渗透率大于砂岩绝对渗透率。同等孔压下,当围压达到某一值后,其对滑脱效应的影响有限,同时也说明围压对岩石的压密是有限的。砂岩的平均气体孔隙压力与气测渗透率关系更加符合二次项曲线方程。计算获得的克努森数Kn说明了在相对高的围压和低的孔隙压力条件下,气体渗流过程位于滑脱流和过渡流之间,传统的N-S方程可能不再适用,应用Knudsen扩散方程更加合理,特别是当克努森数Kn比较高时。
- 王环玲徐卫亚巢志明孔茜
- 关键词：致密砂岩滑脱效应
- 低渗透岩石渗透率与孔隙率演化规律的气渗试验研究被引量：34
- 2015年
- 低渗透岩石是地下石油和天然气储存、CO2储存、核废料处置的主要介质和地质环境,也是水利水电等工程建设中常见的一种复杂介质。利用河海大学与法国国家科研中心里尔力学研究所共同研发的低渗透岩石惰性气体渗透试验系统,以氩气为渗透介质,测试了3种低渗透岩石在不同围压作用下的有效孔隙率和气体渗透率的变化规律,分析和讨论了孔隙率和渗透率随围压的变化关系以及孔隙率与渗透率之间的函数关系。试验结果表明,对低渗透岩石,随着围压的增大,孔隙率和渗透率呈指数函数关系递减,试样BSE微观结构图像结果也表明了围压与孔隙结构的相关关系;在不考虑孔隙坍塌效应时,渗透率与孔隙率之间符合幂函数关系。
- 王环玲徐卫亚左婧邵建富贾朝军
- 关键词：渗透率孔隙率
- 循环加卸载作用下砂岩孔隙度与渗透率演化规律试验研究被引量：26
- 2015年
- 研究砂岩在多次循环荷载作用下孔隙度及渗透率随荷载的变化规律,利用致密岩石惰性气体渗透率测试系统对砂岩进行了5次循环加卸载试验。试验结果表明:砂岩的孔隙度和渗透率随围压的增大而减小,循环加卸载过程中,砂岩的孔隙度、渗透率在加载阶段与卸载阶段的变化曲线均是不重合的。围压加载阶段孔隙度和渗透率随围压的变化关系均呈指数关系,在围压卸载阶段孔隙度与渗透率随围压变化均呈幂函数关系。砂岩在低围压条件下渗透率随围压变化的程度较大,在高围压条件下渗透率变化程度较小。加载阶段砂岩渗透率变化程度在第1次循环期间较大,从第2次循环开始由于岩样一定程度的压密渗透率随围压变化越来越小,而卸载阶段5次循环过程中渗透率随围压的减小而增大,但是循环次数增加过程中,渗透率的恢复程度相对于第一次循环越来越小。
- 孔茜王环玲徐卫亚
- 关键词：循环加卸载孔隙度渗透率围压砂岩
- 地下水封洞库围岩气体渗透特性及滑脱效应研究被引量：7
- 2015年
- 地下水封洞库的围岩是一种低渗透岩石,其气体渗透特性,以及气体渗透率随压力的变化是地下水封洞库工程非常关注的问题。该文对某石油储备地下水封洞库的风化花岗片麻岩进行了室内的气体渗透特性试验,滑脱效应试验以及扫描电镜试验。试验结果表明:该风化花岗片麻岩气体渗透在不同围压阶段,渗透率和孔隙度变化规律不同;存在一个围压拐点,小于拐点值时,渗透率随围压满足指数函数,大于拐点值时,满足二次函数关系;SEM试验表明,岩石内部不整合接触形成的微裂隙和微孔洞导致了围压加载过程中渗透率和孔隙度不同变化规律;气体在低渗透岩样渗流过程中存在滑脱效应,应对测试所得到的渗透率进行滑脱效应的修正;对于地下水封洞库,设计和运行时要考虑气体渗透的滑脱效应的影响;气体滑脱效应的影响与围压有关,当围压为8 MPa^9 MPa时,气体滑脱效应对气测渗透率影响最大。
- 贾朝军王环玲徐卫亚左婧Skoczylas F
- 关键词：地下水封洞库滑脱效应气体渗透围压
- 循环荷载作用下砂岩孔隙度与渗透率的关系研究被引量：1
- 2015年
- 在致密岩石惰性气体渗透率测试系统上进行砂岩的多次循环加卸载试验,研究循环荷载下孔隙度与渗透率之间的变化规律.结果表明:在围压的作用下,砂岩岩心受到侧向荷载的挤压,颗粒之间互相挤压错动,部分微裂隙和孔洞在荷载作用下发生闭合,使得砂岩内部缺陷减少,微观结构得到优化,因此岩心的孔隙度与渗透率均随围压的增大而减小,且在围压初次加卸载过程中孔隙度与渗透率随围压的变化几乎是同步的;在围压循环加卸载过程中,砂岩的孔隙度与渗透率之间呈幂函数关系变化.
- 孔茜王环玲冉少鹏林志南
- 关键词：砂岩循环加卸载孔隙度渗透率
- 柱状节理岩体渗透性模型试验研究被引量：7
- 2016年
- 针对柱状节理岩体渗透性质的研究较少,开展了柱状节理岩体相似材料的模型试验,研究了柱状节理岩体相似材料在多次围压循环加卸载作用下的渗透性质,分析得出柱状节理岩体存在表征单元体积,可以采用等效连续介质模型分析柱状节理岩体的渗流性质,提出了计算柱状节理岩体渗透率张量的方法,基于张量不变性理论,推导出了柱状节理岩体渗透张量的主渗透系数的计算公式。研究表明:在围压初次加载阶段,柱状节理岩体渗透张量的主渗透系数随围压加载显著降低,在随后的围压循环加卸载阶段主渗透系数保持较低值,围压的加卸载对柱状节理岩体的主渗透系数影响较少,且在每个围压加卸载阶段,柱状节理岩体渗透张量的主渗透系数与围压均呈幂函数关系;柱状节理岩体渗透张量的主方向随着围压加卸载逐渐增大,在初次围压加卸载阶段增长显著,在此后的围压加卸载阶段缓慢增长;柱状节理岩体在低围压下渗透各向异性较为显著,且随着柱体倾角增大渗透各向异性逐渐减弱,在第一次围压加载阶段,随围压增大柱状节理岩体的渗透各向异性迅速减弱,当加载到高围压时,柱体倾角对柱状节理岩体的渗透各向异性几乎没有影响,在此后的围压循环加卸载阶段,柱状节理岩体的渗透各向异性稳定在较低水平,柱体倾角对渗透各向异性的影响很微弱;柱状节理岩体的渗透性质均是在第一次围压加载阶段发生显著变化,且围压卸载后渗透性质不能恢复,此后的围压循环加卸载对其渗透性质影响很小。
- 巢志明王环玲徐卫亚贾朝军夏季
- 关键词：柱状节理岩体相似材料各向异性模型试验
- 致密岩石变形破坏过程中渗透率演化的试验研究被引量：1
- 2013年
- 为了研究致岩石在变形破坏过程中的渗透率变化特点,利用自适应全自动岩石三轴试验机对致密脆性的花岗片麻岩进行了不同孔隙压力下的渗透试验.试验结果表明:岩石不同变形阶段的渗流特性明显不同;在孔隙压力不大的情况下,岩石本身的裂隙发育情况与孔隙压力相比,对渗透率占主导作用;环向应变更能体现岩石发生软化屈服破坏的过程,在体现渗透率变化上响应更灵敏.在试验的基础上进一步探讨了应力-应变过程中渗流应力耦合的机理,分析了岩石细观力学性质对屈服破坏前期渗透率"突跳"的影响.
- 王欣徐卫亚贾朝军
- 关键词：岩石力学渗流应力耦合花岗片麻岩三轴压缩试验渗透率
