首页 | 本学科首页   官方微博 | 高级检索  
     

基于微观尺度的页岩损伤破裂数值试验
引用本文:崔恒涛, 邬忠虎, 娄义黎, 左宇军, 孙文吉斌, 刘镐. 基于微观尺度的页岩损伤破裂数值试验[J]. 煤田地质与勘探, 2020, 48(5): 137-143. DOI: 10.3969/j.issn.1001-1986.2020.05.017
作者姓名:崔恒涛  邬忠虎  娄义黎  左宇军  孙文吉斌  刘镐
作者单位:贵州大学 土木工程学院,贵州 贵阳 550025;贵州大学 矿业学院,贵州 贵阳 550025
基金项目:贵州省科学技术基金项目;贵州省水利厅科技专项;研究生创新项目
摘    要:为正确认识下寒武统页岩微观尺度破裂特征及声发射信号演化规律,基于数字图像处理技术对含石英充填的页岩进行非均匀性表征,采用岩石真实破裂分析系统RFPA2D-DIP建立数值模型,模拟页岩在不同围压作用下的破坏过程。试验结果表明:在微观尺度结构下,页岩破裂模式大致可归纳为3种形式,分别为倒V形(0、2 MPa)、V形(6 MPa)和倒Z形(10 MPa)。由于石英矿物颗粒分布不规律且具有非均匀性,导致应力分布对页岩微观结构产生显著差异。单轴时,累计声发射(简称AE)表现为"平缓–线性–平缓–稳定"模式;围压为2MPa时,累计AE表现为"平缓–非线性–激增–平缓–稳定"模式;围压为6、10MPa时,累计AE表现为"平缓–非线性–稳定"模式。页岩的破裂模式和微观结构破坏规律为页岩气的压裂开采提供重要的理论指导。

关 键 词:数字图像处理  页岩  微观结构  破裂模式  声发射 AE   
收稿时间:2020-04-02
修稿时间:2020-07-30
本文献已被 万方数据 等数据库收录!
点击此处可从《煤田地质与勘探》浏览原始摘要信息
点击此处可从《煤田地质与勘探》下载免费的PDF全文
相似文献(共20条):
[1]、田威,党发宁,陈厚群.基于细观损伤的混凝土破裂过程的三维数值模拟与CT试验验证[J].岩土力学,2010,31(Z2):428-433.
[2]、娄义黎,邬忠虎,王安礼,左宇军,刘镐,孙文吉斌.流固耦合作用下页岩破裂过程的数值模拟[J].煤田地质与勘探,2020,48(1):105-112.
[3]、付金伟,朱维申,张敦福,贾超.渗流影响下岩石损伤和渐进破裂演化过程的数值试验研究[J].水文地质工程地质,2015,42(1):53-59.
[4]、页岩微观孔隙的扫描电镜特征[J].四川地质学报
[5]、尹小涛,郑亚娜,马双科.基于颗粒流数值试验的岩土材料内尺度比研究[J].岩土力学,2011,32(4):1211-1215.
[6]、李彦龙,吴能友,王宏斌,纪云开,綦民辉,刘昌岭,万义钊,陈明涛.天然气水合物储层颗粒级尺度微观出砂数值模拟[J].工程地质学报,2024,114(4):1355-1366.
[7]、王天一,曹函,骆中山,张政.压裂液静态吸附下页岩储层微观结构响应试验研究[J].工程地质学报,2018,26(s1):639-645.
[8]、朱建明 任天贵.基于三轴压缩试验的破裂岩损伤演化方程的建立[J].工程地质学报,2000,8(2):175-179.
[9]、韩云,陈勇.含盐泥页岩微观特征研究进展[J].地质论评,2015,61(Z1):645-646.
[10]、张健,李良,陈亮,等.基于流固耦合理论的页岩水力压裂数值分析[J].江苏地质,2017,41(4):619-623.
[11]、倪骁慧,朱珍德,赵杰,李道伟,冯夏庭.岩石破裂全程数字化细观损伤力学试验研究[J].岩土力学,2009,30(11):3283-3290.
[12]、牛双建,党元恒,冯文林,杨大方.损伤破裂砂岩单轴蠕变特性试验研究[J].岩土力学,2016,37(5):1249-1258.
[13]、贾锁刚,万有余,王倩,刘世铎,刘又铭,王志晟,叶禹,齐春艳.页岩各向异性力学特性微观测试方法研究[J].地质力学学报,2021,27(1):10-18.
[14]、杨永飞,王晨晨,姚军,胡蓉蓉,孙海,赵建林.页岩基质微观孔隙结构分析新方法[J].地球科学,2016,41(6):1067-1073.
[15]、杨洪宇,张兵,杨凯,肖威,王艳.基于微观孔隙结构表征的页岩电性研究—以川南龙马溪组页岩为例[J].物探化探计算技术,2021(5):646-654.
[16]、汤积仁,卢义玉,陈钰婷,张欣玮,敖翔,贾云中,李倩.超临界CO2作用下页岩力学特性损伤的试验研究[J].岩土力学,2018,39(3):797-802.
[17]、Augu.,SS.论微观与宏观尺度的现象[J].地学前缘,1995,2(1):26-28.
[18]、基于图像分析技术的页岩微观孔隙特征定性及定量表征[J].地球科学进展
[19]、陈刘瑜,李希建,沈仲辉,许石青,马晟翔,尹鑫.酸化作用对页岩微观结构及其物性的影响[J].煤田地质与勘探,2020,48(3):100-107.
[20]、王萍,屈展.基于核磁共振的脆硬性泥页岩水化损伤演化研究[J].岩土力学,2015,36(3):687-693.
设为首页 | 免责声明 | 关于勤云 | 加入收藏

Copyright©北京勤云科技发展有限公司  京ICP备09084417号