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层理方向对含预制裂纹页岩Ⅰ型断裂特性的影响
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作者 李勇 胡双杰 +3 位作者 桂辉高 孙传猛 甘涛 李银 《矿业安全与环保》 CAS 北大核心 2024年第1期1-6,共6页
层状页岩受内部层理方位分布特征的影响,其力学性质常表现出明显的各向异性特征。为了探究层理方向对层状页岩Ⅰ型断裂特性的影响,针对不同层理倾角β、预制裂纹角度为0°的半圆盘试件开展三点弯曲静态压缩试验和数值模拟试验。试... 层状页岩受内部层理方位分布特征的影响,其力学性质常表现出明显的各向异性特征。为了探究层理方向对层状页岩Ⅰ型断裂特性的影响,针对不同层理倾角β、预制裂纹角度为0°的半圆盘试件开展三点弯曲静态压缩试验和数值模拟试验。试验结果表明,试件的Ⅰ型标准化应力强度因子YⅠ会随着层理倾角的变化呈现出明显的差异性,并与层理倾角呈现出良好的三次函数关系,且仅在层理倾角β为0°和90°时,试件表现为纯Ⅰ型断裂模式,即层理倾角的变化会改变试件的断裂模式。同时,试件的Ⅰ型断裂韧度随着层理倾角的增大而逐渐减小,并与层理倾角呈二次函数关系;当层理倾角与预制裂纹角度垂直时,试件的Ⅰ型断裂韧度最大;而当层理倾角和预制裂纹角度平行时,试件的Ⅰ型断裂韧度最小。另外,基于扩展有限元法(XFEM),对半圆盘层状页岩试件的破断机制进行研究,验证了试验和计算结果的准确性。 展开更多
关键词 页岩 层理方向 Ⅰ型断裂 断裂韧度 扩展有限元法 裂纹扩展
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层理方向对砂岩力学性质和渗透性的影响研究 被引量:1
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作者 张思源 韩冰 +2 位作者 原俊红 张晓晨 郝文亮 《地下空间与工程学报》 CSCD 北大核心 2023年第S02期617-623,631,共8页
层理方向对砂岩力学性质和渗透性具有显著影响。本文通过制备不同层理方向的砂岩试样,开展了力学性质和渗透率测试试验,探明了不同层理方向岩石的力学性质和渗透率的演化规律和演化机理。研究表明:不同α夹角的试样在受载-变形-破坏过... 层理方向对砂岩力学性质和渗透性具有显著影响。本文通过制备不同层理方向的砂岩试样,开展了力学性质和渗透率测试试验,探明了不同层理方向岩石的力学性质和渗透率的演化规律和演化机理。研究表明:不同α夹角的试样在受载-变形-破坏过程中均呈现显著的压密阶段、弹性阶段、屈服阶段和破坏阶段,α夹角越大,应力应变曲线越陡,压密阶段越不容易被辨别。砂岩的峰值强度随α夹角增大呈“先减小后增大”的倒U型关系,而砂岩弹性模量随α夹角增大呈近似线性关系;受载-变形-破坏过程中试样渗透率均随着α夹角的增大而逐渐减小,符合指数函数关系;数值模拟显示层理方向对流体压力和流线分布具有显著的影响,层理面上易形成优势流,进而影响不同层理方向试样的渗透率。 展开更多
关键词 砂岩 层理方向 力学性质 渗透率 优势流
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页岩气储层层理方向对水力压裂裂纹扩展的影响 被引量:36
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作者 孙可明 张树翠 辛利伟 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第2期45-51,共7页
页岩气储层具有不同于常规储层的层理结构,使得其水力压裂规律也与常规水力压裂有所不同。为研究天然层理方向对水力压裂过程中裂纹扩展的影响,利用三轴水力压裂实验系统进行了页岩水力压裂实验,并基于扩展有限元法开发了水力压裂起裂判... 页岩气储层具有不同于常规储层的层理结构,使得其水力压裂规律也与常规水力压裂有所不同。为研究天然层理方向对水力压裂过程中裂纹扩展的影响,利用三轴水力压裂实验系统进行了页岩水力压裂实验,并基于扩展有限元法开发了水力压裂起裂判据,建立了三维页岩气储层水力压裂计算模型,研究了层理方向对页岩储层水力压裂裂纹扩展的影响。结果表明:①页岩气储层水力压裂裂纹扩展规律由原地应力状态和层理面结构及强度共同决定,层理方向是水力压裂裂纹扩展方向的主控因素,若压裂后层理面法向拉应力先达到层理面抗拉强度,裂纹沿层理方向扩展,反之,裂纹则垂直于最小地应力方向扩展;②裂纹沿层理面扩展时,层理法向与最小地应力方向夹角增加,起裂和扩展压力增大,裂纹面积减小;③裂纹整体呈椭球非平面扩展,随着压裂液的注入,裂纹面积增加,地层总滤失率增加,裂纹扩展速度减小。压裂实验与模型计算所得的压裂裂纹扩展规律相吻合,从而验证了页岩气储层水力压裂模型的有效性。 展开更多
关键词 页岩气 水力压裂 实验室试验 层理方向 损伤 起裂 裂纹 滤失 扩展有限元法
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不同层理方向的煤岩渗透特性研究 被引量:6
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作者 姜婷婷 张建华 黄刚 《科学技术与工程》 北大核心 2017年第17期206-211,共6页
焦作矿区的山西组二_1煤层具有厚度大、结构简单、分布稳定等特点,其开采潜力较大。对目标煤层渗透率参数的获取是对水力压裂裂缝预测的先决条件。采用室内试验,对该区块的天然岩芯进行渗透特性研究。结果表明:储层的渗透性较好,有利于... 焦作矿区的山西组二_1煤层具有厚度大、结构简单、分布稳定等特点,其开采潜力较大。对目标煤层渗透率参数的获取是对水力压裂裂缝预测的先决条件。采用室内试验,对该区块的天然岩芯进行渗透特性研究。结果表明:储层的渗透性较好,有利于水力压裂改造的实施。影响渗透率的主要因素为层理角度、孔隙度、裂纹及微裂缝的发育程度等,其中裂纹和微裂缝的贯通程度对渗透率影响最大,层理角度次之。针对平行层理方向和垂直层理方向上渗透率的较大差异,分别建立了水气渗流的并联和串联阻流模型,揭示了影响渗透特性差异的主要原因为层理构造。本研究可为目标煤层确定合理的开采方式及确定水力裂缝的起裂与扩展规律提供理论支持。 展开更多
关键词 原煤 渗透率 室内试验 层理方向 各向异性
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不同层理方向对原煤变形及渗流特性的影响 被引量:30
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作者 邓博知 康向涛 +3 位作者 李星 尹光志 李铭辉 李文璞 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第4期888-894,共7页
利用自行研制的含瓦斯煤热流固耦合伺服渗流试验装置,以平行和垂直层理2种不同的原煤试样为研究对象,进行相同有效应力、瓦斯压力条件下,不同轴压、围压组合;相同瓦斯压力、静水压力条件下,不同有效应力的渗流试验,探究其变形及渗透率... 利用自行研制的含瓦斯煤热流固耦合伺服渗流试验装置,以平行和垂直层理2种不同的原煤试样为研究对象,进行相同有效应力、瓦斯压力条件下,不同轴压、围压组合;相同瓦斯压力、静水压力条件下,不同有效应力的渗流试验,探究其变形及渗透率的差异。研究结果表明:平行层理试样沿z方向的裂隙度φz大于垂直层理试样,垂直层理试样的总裂隙度φ大于平行层理试样;煤体中平行层理方向的裂隙度大于垂直层理方向;在静水压力下,平行层理试样渗透率大于垂直层理试样,煤体平行层理方向渗透性高于垂直层理方向;基于平板流体理论,得出了渗透率与径向应变呈二次函数关系,在煤体中平行层理方向的初始裂隙度系数β是垂直层理方向的1.5~2.0倍;当考虑渗流通道为贯通裂隙时,平行层理方向的初始裂隙度φ0与初始裂隙开度平方d20的乘积是垂直层理方向的1.5~2.0倍。 展开更多
关键词 不同层理方向 有效应力 渗透率 平板流体理论
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层理方向对砂岩断裂模式及韧度的影响规律试验研究 被引量:9
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作者 李斌 黄达 +1 位作者 姜清辉 陈国庆 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第10期1854-1862,共9页
为了探索具有层理面的砂岩断裂力学性质的各向异性,开展了具有不同层理方向的半圆形砂岩试样在不同切缝角度下的三点弯试验研究,揭示了层理方向对砂岩应力强度因子、断裂韧度及破裂模式的影响规律。试验结果表明试样破裂模式受层理面与... 为了探索具有层理面的砂岩断裂力学性质的各向异性,开展了具有不同层理方向的半圆形砂岩试样在不同切缝角度下的三点弯试验研究,揭示了层理方向对砂岩应力强度因子、断裂韧度及破裂模式的影响规律。试验结果表明试样破裂模式受层理面与荷载方向夹角θ控制:θ=0°时,沿层理面张裂破坏;θ=30°时,沿层理面剪切破坏;θ=45°,60°时,切层和沿层理面混合破裂;θ=90°时,切层破坏。不同层理角度的试样测得的断裂韧度差异较大,切缝角α=0°时,θ=90°试样断裂韧度最大,θ=0°试样断裂韧度最小,且KImax/KImin=2.36。运用有限元计算了各试样的无量纲化应力强度因子,结果表明切缝角α=0°时,无量纲化II型应力强度因子YII受层理面与荷载方向夹角θ影响显著:θ=0°,90°试样YII=0,呈现I型断裂;θ=45°,60°试样YII≠0,呈现出I-II复合型断裂;θ=30°试样YII最大,以II型断裂占主导,其余切缝角度下试样无量纲化I型应力强度因子与II型应力强度因子随层理角度θ的变化呈现不同的变化规律。通过扩展有限元XFEM计算出的试样起裂角、断裂韧度及断裂路径与试验结果吻合较好,结果表明各试样的起裂角随层理面与荷载方向夹角θ及切缝角α的变化呈现一定的各向异性。试验所得规律有助于更全面理解具有层理面岩石的断裂特性,并可作为对各向异性岩石断裂力学理论研究和数值计算的有益补充。 展开更多
关键词 半圆形砂岩试样 层理方向 三点弯试验 应力强度因子 断裂韧度 破裂模式
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不同层理方向煤岩单轴压缩声发射特征试验 被引量:11
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作者 宋远 李化敏 刘闯 《煤矿安全》 CAS 北大核心 2018年第11期39-43,48,共6页
为了研究不同层理方向的煤岩体变形破坏规律及声发射特性,选取同忻煤矿3-5#煤作为研究对象,对垂直层理和平行层理2种煤样进行单轴压缩下的声发射监测试验,分析二者在强度、变形特性、声发射计数、累计计数,能量以及累计能量特征方面的... 为了研究不同层理方向的煤岩体变形破坏规律及声发射特性,选取同忻煤矿3-5#煤作为研究对象,对垂直层理和平行层理2种煤样进行单轴压缩下的声发射监测试验,分析二者在强度、变形特性、声发射计数、累计计数,能量以及累计能量特征方面的差异。结果表明:二者的破坏类型不同,垂直层理煤样呈现出崩解破坏的特性,而平行层理煤样以塑性破坏为主;平行层理煤样相较垂直层理煤样,其单轴抗压强度、弹性模量、变形模量以及极限应变均呈一定程度的降低;二者的应力-应变曲线很好地与声发射计数-时间曲线、能量-时间曲线相对应,瞬时计数峰值或瞬时能量峰值可作为煤岩破坏的前兆;2种煤样声发射特征值虽具有一定的离散性,但可以认为平行层理煤样累积能量更大,计数、累计计数和能量相对更低。 展开更多
关键词 声发射 单轴压缩 应力-应变 破坏特征 煤岩 层理方向
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单轴压缩下不同层理方向对片麻岩声发射特征影响的试验研究 被引量:4
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作者 王晓雷 詹思博 +2 位作者 闫顺玺 蒋鹏程 周宁 《河南理工大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2021年第1期138-145,共8页
为探究不同层理方向岩体的损伤演化规律和变形破坏中的声发射特征,选用具有明显层理构造的片麻岩试样开展单轴压缩条件下的声发射试验,分析轴向平行和垂直层理片麻岩试样失稳破裂、声发射时序参数和声发射空间定位演化特征。结果表明:... 为探究不同层理方向岩体的损伤演化规律和变形破坏中的声发射特征,选用具有明显层理构造的片麻岩试样开展单轴压缩条件下的声发射试验,分析轴向平行和垂直层理片麻岩试样失稳破裂、声发射时序参数和声发射空间定位演化特征。结果表明:不同层理方向对岩石破裂影响显著,轴向平行层理片麻岩试样峰值载荷稍高于轴向垂直层理的,裂纹起裂应力水平较高,声发射定位点由加载初期离散无序分布转为向沿层理聚集,破裂时主裂隙沿层理面贯通上下端或沿层理扩展形成垮落区,最终表现为典型的张拉破坏,岩石达到峰值载荷后瞬间失稳,呈突发式破坏特征;轴向垂直层理试样起裂应力水平较低,进入声发射剧烈期参数波动更为显著,事件点在试样中部聚集产生倾斜带状剪切裂纹密集区,破裂时出现多种破裂模式,主要以剪切滑移破坏为主。岩石达到峰值载荷后应力发生多次跌落,呈渐进式破坏特征。 展开更多
关键词 单轴压缩 片麻岩 层理方向 声发射特征 破裂演化
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煤层层理对微波破煤增透效果的影响
9
作者 朱健 胡国忠 +4 位作者 许家林 杨南 王同辉 王宏图 秦伟 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期2324-2337,共14页
层理作为一种典型的结构弱面普遍存在于煤层之中,煤层层理与煤基质之间的相对力学性能是决定层理发育煤层微波增透效果的关键。为此,采用自主研制的微波辐射试验装置,对层理面与加载方向之间夹角为0°、30°、45°、60°... 层理作为一种典型的结构弱面普遍存在于煤层之中,煤层层理与煤基质之间的相对力学性能是决定层理发育煤层微波增透效果的关键。为此,采用自主研制的微波辐射试验装置,对层理面与加载方向之间夹角为0°、30°、45°、60°和90°的煤样开展了微波破煤试验,探究了不同层理方向煤样微观孔隙结构与细观裂隙的演化特征,揭示了微波辐射下层理对煤体孔裂隙结构的数量、尺度与连通性的影响规律;对比分析了微波辐射前、后不同层理方向煤体的气体渗透特性,阐明了煤体在煤层层理与微波破煤叠加影响下的渗透率变化规律,揭示了煤层层理对微波破煤增透的影响机制。结果表明:①煤层层理对微波破煤增透效果的影响显著,层理面与加载方向之间夹角越大,微波辐射下煤体的束缚孔减少幅度与连通性裂隙增长幅度也更大;与原煤样相比,微波辐射后不同层理方向煤样渗透率之间的数量级差异有效减小,渗透率各向异性弱化明显。②微波辐射下煤体中细观裂隙发育具有显著的层理效应,具体演化过程为:沿层理面原生裂隙扩展→新的沿层理面裂隙萌生→与层理面相交的裂隙扩展。③煤基质与层理面的介电损耗和传热性质差异,使得微波对煤体的热应力分布受制于层理面。当层理面与加载方向垂直或平行时,煤体以张拉破坏为主;当层理面与加载方向斜交时,煤体以剪切滑移破坏为主。 展开更多
关键词 微波破煤增透 煤层层理 结构损伤 渗透特性 层理方向
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致密砂岩裂缝时空演化特征规律
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作者 徐永 陈立超 +1 位作者 杨补旺 王生维 《世界石油工业》 2024年第5期73-82,共10页
摸清层理对致密砂岩断裂规律的影响,对于客观评价致密油气储层压裂裂缝延展规律具有实际意义。对不同层理方向上致密砂岩半圆弯曲试样(SCB)开展三点弯加载,借助数字图像相关技术(DIC)对试样表面位移、应变演化和裂纹扩展进行记录,得到... 摸清层理对致密砂岩断裂规律的影响,对于客观评价致密油气储层压裂裂缝延展规律具有实际意义。对不同层理方向上致密砂岩半圆弯曲试样(SCB)开展三点弯加载,借助数字图像相关技术(DIC)对试样表面位移、应变演化和裂纹扩展进行记录,得到砂岩裂纹扩展演化情况。研究表明:加载位移载荷曲线显示致密砂岩断裂裂缝发展包括缺陷压缩、弹性压缩、破裂失效、快速断裂、缓慢破裂这5个阶段,整体上致密砂岩塑性较为显著;致密砂岩在层理角0°、90°时横向位移最大,表明裂缝开度大,岩石断裂为纯张型断裂形式,对于深部致密油气储层高导流压裂有利;在层理角45°时位移最小而x轴方向应变最大,表明试样为剪切断裂,裂缝两侧岩石基质变形严重,制约基质孔隙油气流体进入压裂裂缝。试验发现,层理组构影响裂缝延展方位,随着层理夹角的增大,裂缝偏斜角先增大后减小,层理角45°时裂缝与最大载荷方向夹角最大。 展开更多
关键词 致密砂岩 层理方向 裂缝延展规律 数字图像相关 位移场 断口形貌 压裂意义
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层理面特性对砂岩断裂力学行为的影响研究 被引量:16
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作者 李斌 黄达 马文著 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第3期858-868,共11页
层理弱面对层状岩石的力学特性影响较显著,为了研究层理面特性对岩石断裂力学特性的影响,开展了具有不同层理方向的砂岩试样三点弯试验,探讨了砂岩断裂韧度及断裂模式的各向异性。之后基于有限元中的黏聚单元建立了数值模型,采用数值模... 层理弱面对层状岩石的力学特性影响较显著,为了研究层理面特性对岩石断裂力学特性的影响,开展了具有不同层理方向的砂岩试样三点弯试验,探讨了砂岩断裂韧度及断裂模式的各向异性。之后基于有限元中的黏聚单元建立了数值模型,采用数值模拟方法研究了层理面强度对各层理角度试样断裂力学行为的影响规律。结果表明:层理方向影响下砂岩的断裂韧度及模式存在各向异性;同一层理方向试样的断裂韧度随层理面强度的增大而增大,且试样的层理面与加载方向夹角越小,断裂韧度受层理面强度变化影响越明显;试样的断裂模式不仅与层理面强度有关,还受层理倾角的控制,层理面与加载方向夹角θ=0o试样断裂模式基本不受层理面强度影响,θ=30o试样主要沿层理面张拉或剪切破坏,且沿层理面的破裂长度随层理面强度的降低逐渐增大;层理面强度较大时,θ=45o试样主要沿层理面张拉破坏,θ=60o^90o试样主要以贯穿层理的张拉破坏为主;层理面强度较小时,θ=45o^90o试样均以沿层理面的剪切破坏为主,其中θ=45o试样沿层理剪切长度最大。另外,通过数值模拟结果分析了层理面强度及方向对试样的起裂角及裂纹扩展路径产生的影响。该研究成果可作为层状岩石断裂力学理论的有益补充。 展开更多
关键词 半圆形砂岩试样 三点弯试验 黏聚单元 层理方向 层理面强度 断裂力学行为
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超临界CO_(2)对烟煤Ⅰ型断裂韧性影响的实验研究
12
作者 孙泽东 任泫琦 《中国煤炭》 北大核心 2024年第9期99-110,共12页
为探究超临界CO_(2)在强化开采煤层气(ScCO_(2)ECBM)过程中烟煤断裂力学的响应特征,对3种层理方向的烟煤试样开展超临界CO_(2)(ScCO_(2))不同吸附时长条件下的三点弯曲实验、低温氮气吸附实验,研究ScCO_(2)作用下烟煤Ⅰ型断裂韧度及其... 为探究超临界CO_(2)在强化开采煤层气(ScCO_(2)ECBM)过程中烟煤断裂力学的响应特征,对3种层理方向的烟煤试样开展超临界CO_(2)(ScCO_(2))不同吸附时长条件下的三点弯曲实验、低温氮气吸附实验,研究ScCO_(2)作用下烟煤Ⅰ型断裂韧度及其孔隙结构的变化规律。研究结果表明,烟煤的Ⅰ型断裂韧度随ScCO_(2)吸附时长的增加持续劣化,当吸附时间延长至30 d时烟煤Ⅰ型断裂韧度达到最低,且烟煤的断裂韧度大小为载荷正交层理型>载荷垂直层理型>载荷平行层理型。同时,随着吸附时间的增加,烟煤的比表面积和总孔体积的变化与断裂韧度基本一致,而平均孔径则呈相反趋势。这些微观结构的变化与其断裂韧性密切相关,从而造成烟煤的抗断裂能力弱化,研究结果可为预测ScCO_(2)ECBM过程中煤储层物性变化及评价CO_(2)封存的稳定性提供理论指导。 展开更多
关键词 ScCO_(2) 烟煤 三点弯曲 断裂特性 层理方向 孔隙结构
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急倾斜煤层水力压裂造缝规律及机理研究 被引量:1
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作者 王峰超 王恩茂 +1 位作者 常博 王刚 《矿业安全与环保》 CAS 北大核心 2023年第3期18-22,共5页
为了掌握急倾斜煤层水力压裂造缝规律及作用机理,为现场煤层水力压裂工艺提供技术指导,采用实验室实验的研究方法,以乌东煤矿作为研究对象,以三向应力、煤层层理为实验变量进行了实验室真三轴实验。研究结果表明:水力压裂效果主要取决... 为了掌握急倾斜煤层水力压裂造缝规律及作用机理,为现场煤层水力压裂工艺提供技术指导,采用实验室实验的研究方法,以乌东煤矿作为研究对象,以三向应力、煤层层理为实验变量进行了实验室真三轴实验。研究结果表明:水力压裂效果主要取决于克服滤失效应的憋压过程;当层理与最大主应力方向垂直时,随着三向应力的增大,滤失效应减弱,有利于水力压裂;当层理与最大主应力方向平行时,随着三向应力的增大,滤失效应增强,不利于水力压裂。研究结果为急倾斜煤层水力压裂工艺提供了借鉴,完善了矿井水力压裂领域的研究内容。 展开更多
关键词 急倾斜煤层 水力压裂 三向应力 煤层层理方向 滤失效应
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层理和预制裂纹方向对煤断裂力学性质影响规律试验研究 被引量:11
14
作者 王伟 赵毅鑫 +1 位作者 高艺瑞 张村 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第3期433-445,共13页
为研究层理和预制裂纹方向对煤断裂力学性质的耦合影响规律,对半圆(SCB)切槽煤样开展准静态加载试验,并对试样变形破坏过程中的声发射进行监测。将煤视为横观各向同性体,采用有限元软件标定了试样的形状因子,获取了更符合实际情况的断... 为研究层理和预制裂纹方向对煤断裂力学性质的耦合影响规律,对半圆(SCB)切槽煤样开展准静态加载试验,并对试样变形破坏过程中的声发射进行监测。将煤视为横观各向同性体,采用有限元软件标定了试样的形状因子,获取了更符合实际情况的断裂韧度。结果表明:不同层理和预制裂纹方向组合试样的加载曲线和断裂载荷差异显著。试样的断裂模式和断裂韧度受层理与预制裂纹方向共同影响。断裂韧度随层理与加载方向夹角变小而降低,而倾斜预制裂纹会进一步削弱试样抵抗裂纹扩展的能力。拉伸破坏主导了预制裂纹的起裂扩展过程,试样的扩展路径表现出显著的各向异性特征。根据最终裂纹形态,可将试样的宏观破坏模式分为4类。加载过程中试样产生的声发射与载荷-时间曲线相对应,由于发生破坏的结构不同,起裂后的撞击数随层理和预制裂纹方向改变发生明显变化。外载作用下,试样内部不断产生拉伸和剪切微裂纹而发生损伤,其损伤演化过程与层理和预制裂纹方向紧密相关。在不同加载水平区间内,拉伸微裂纹占据主导地位,剪切微裂纹占比相对较低;随着加载水平增加,微裂纹持续发育扩展,试样损伤不断累计,最终发生起裂破坏。 展开更多
关键词 岩石力学 层理方向 预制裂纹方向 横观各向同性 声发射
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致密岩心带压渗吸的影响因素实验研究 被引量:10
15
作者 江昀 许国庆 +2 位作者 石阳 曾星航 王天一 《深圳大学学报(理工版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第5期497-506,共10页
为研究不同因素对于带压渗吸效果影响,结合低场核磁共振技术,开展5 MPa压差(基质外部流体压力与孔隙压力之差)作用下的致密砂岩带压渗吸实验,研究边界条件、初始含水饱和度、层理方向和矿化度等因素对带压渗吸的影响.结果表明,接触面积... 为研究不同因素对于带压渗吸效果影响,结合低场核磁共振技术,开展5 MPa压差(基质外部流体压力与孔隙压力之差)作用下的致密砂岩带压渗吸实验,研究边界条件、初始含水饱和度、层理方向和矿化度等因素对带压渗吸的影响.结果表明,接触面积越大,渗吸置换效率(也称采收率)越高;初始含水饱和度越高,渗吸置换效率越低;沿垂直层理方向钻取的岩心样品渗吸置换效率高于平行层理方向岩心样品;矿化度越高,渗透压差越大,渗吸置换效率越低.研究结果为深入探讨带压渗吸作用,提高致密砂岩油藏采收率的内在机理提供参考. 展开更多
关键词 油气藏开发 致密砂岩 带压渗吸 低场核磁共振技术 渗吸置换效率 边界条件 初始含水饱和度 层理方向 矿化度 鄂尔多斯盆地
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大佛寺低阶煤瓦斯储层的渗透性及其关键受控因素分析 被引量:4
16
作者 王福军 张亚潮 +3 位作者 窦成义 翁奇 郑苑楠 李庆钊 《煤矿安全》 CAS 北大核心 2019年第11期154-157,共4页
彬长矿区大佛寺煤矿井田具有丰富的煤层气资源,瓦斯抽采的关键因素为煤层中瓦斯运移的难易程度,即渗透性。通过现场取样、实验室制样并采用煤样渗流实验系统进行测试,分析煤层渗透性大小及其关键受控因素,煤样垂直层理方向瓦斯流动通道... 彬长矿区大佛寺煤矿井田具有丰富的煤层气资源,瓦斯抽采的关键因素为煤层中瓦斯运移的难易程度,即渗透性。通过现场取样、实验室制样并采用煤样渗流实验系统进行测试,分析煤层渗透性大小及其关键受控因素,煤样垂直层理方向瓦斯流动通道与平行层理相比发育较少,水分进入煤体后阻塞瓦斯流动通道,瓦斯在垂直层理方向的运移受其影响更大,渗透率随着煤样含水率增加显著下降,不利于瓦斯抽采。 展开更多
关键词 煤层气 渗透性 层理方向 含水率 瓦斯抽采
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川南地区龙马溪组页岩储层水接触角及其稳定性影响因素 被引量:2
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作者 高之业 熊书苓 +1 位作者 成雨 范毓鹏 《特种油气藏》 CAS CSCD 北大核心 2021年第5期10-16,共7页
针对页岩储层水接触角随时间变化特征不清且影响因素不明的问题,通过开展水接触角实验,探讨页岩储层水接触角及其稳定性的影响因素。研究结果表明:页岩水接触角与时间呈指数变化关系;页岩干样穿层水接触角主要受TOC含量影响,石英影响次... 针对页岩储层水接触角随时间变化特征不清且影响因素不明的问题,通过开展水接触角实验,探讨页岩储层水接触角及其稳定性的影响因素。研究结果表明:页岩水接触角与时间呈指数变化关系;页岩干样穿层水接触角主要受TOC含量影响,石英影响次之,且页岩干样穿层稳定性指数(CASI)主要受黏土矿物含量影响,TOC影响次之;流体与页岩相互作用会影响页岩表面性质,饱和流体后页岩垂直层理面的表面性质更加均质,平行层理面的非均质性增强。最后提出不同层理方向下与不同的流体饱和实验环境中页岩接触角稳定性指数预测公式。该研究对明确页岩储层中油气运移规律具有一定的指导作用。 展开更多
关键词 页岩 水接触角 稳定性 层理方向 页岩组分 饱和流体 龙马溪组
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层状煤层不同方向有效排放半径的机理与实测 被引量:6
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作者 陈国红 《煤矿安全》 CAS 北大核心 2013年第5期164-166,共3页
通过对煤层的渗透性和瓦斯流速分析,得出排放钻孔有效排放半径在垂直煤层层理方向一般小于煤层层理方向的排放机理。介绍了钻屑指标法的测试原理,并通过钻屑量指标S值和钻屑解吸指标K1值的测定与分析,得出兴隆煤矿11301工作面75 mm的... 通过对煤层的渗透性和瓦斯流速分析,得出排放钻孔有效排放半径在垂直煤层层理方向一般小于煤层层理方向的排放机理。介绍了钻屑指标法的测试原理,并通过钻屑量指标S值和钻屑解吸指标K1值的测定与分析,得出兴隆煤矿11301工作面75 mm的排放钻孔有效排放半径沿煤层层理方向和垂直层理方向分别为0.8、0.5 m。应用结果表明,设计的排放钻孔防突措施参数、布置方式安全可靠,简单易行。 展开更多
关键词 有效排放半径 排放机理 钻屑指标法 层理方向 垂直层理方向
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Seismic Waves in Layered Media
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作者 Dmytro Malytskyy Eduard Kozlovskyy 《Journal of Earth Science and Engineering》 2014年第5期311-325,共15页
This paper is organized as follows. After a discussion of the differential equations for wave propagation in the horizontally stratified medium and of the initial and boundary conditions, the displacements are derived... This paper is organized as follows. After a discussion of the differential equations for wave propagation in the horizontally stratified medium and of the initial and boundary conditions, the displacements are derived on the free surface of the layered medium for plane waves when a point source is located on the s-th imaginary boundary at the depth -s (physical parameters of the layers s and (s + 1) are put to be identical). Then, the source will be represented as a single force of arbitrary orientation and a general moment tensor point source. Further, "a primary field" for a point source will be introduced. Matrix method for the solution of the direct seismic problem is considered based on the matrix method of Thomson-Haskell and its modifications. 展开更多
关键词 Matrix method seismic waves a point source seismic moment tensor the far-field displacements.
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层理性页岩断裂韧性的加载速率效应试验研究 被引量:21
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作者 吕有厂 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第6期1359-1370,共12页
为探究不同加载速率对层理性页岩的I型断裂韧性影响规律,对3种类型的页岩试件(Crack-arrester型、Crack-splitter型、Crack-divider型)进行三点弯曲的断裂韧性试验。结果表明:(1)页岩的I型断裂韧性随加载速率的变化规律为正相关关系,即... 为探究不同加载速率对层理性页岩的I型断裂韧性影响规律,对3种类型的页岩试件(Crack-arrester型、Crack-splitter型、Crack-divider型)进行三点弯曲的断裂韧性试验。结果表明:(1)页岩的I型断裂韧性随加载速率的变化规律为正相关关系,即随着加载速率增加,I型断裂韧性逐渐增大。加载速率对岩石断裂韧性的影响主要是岩石内部损伤发展和演化的作用时间。(2)层理方向对页岩的I型断裂韧性有一定影响,相同基质的层状岩石,由于其层理引起的结构方向上的差异,会造成抵抗断裂能力的不同。(3)Crack-divider型的断裂韧性最大,Crack-splitter型的断裂韧性最小,Crack-arrester型的断裂韧性居于前两者之间。主要是由于页岩层理面胶结程度好,基质体完整且强度较高。(4)对于层理面胶结程度与基质体完整性较好的页岩,其Crack-splitter型与Cracksplitter型的I型断裂韧性相差较小。(5)层理方向对岩石I型断裂韧性大小的影响与其UCS值测试相应证,可以用垂直层理和平行层理的UCS值相对大小来评估Crack-arrester型和Crack-divider型的I型断裂韧性的相对大小。 展开更多
关键词 岩石力学 断裂韧性 加载速率 页岩 层理方向 半圆盘三点弯曲
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