地面-地下渗透率之间的理论关系研究

Study on the Theoritical Relationship of the Permeability between Earth Surface and Underground

实验室测量渗透率是在常温常压下进行的,实验测试存在较大的局限性。根据实验结果,将地面渗透率转换为地下渗透率的过程中,未考虑温度的影响,且转换公式为经验关系式,不具备普遍性,未能从理论上揭示地面-地下渗透率之间的内在关系。根据有效应力和多孔介质弹性力学理论,考虑温度变化对岩石应变的影响,推导出地下→地面由于应力和温度变化岩心产生的总应变;应用管流来模拟实际岩心中的渗流,结合岩心的应变量,推导出地面-地下渗透率之间的理论关系式。岩石由地下取到地面之后,应力释放使其膨胀,温度降低使其冷缩;定量计算结果表明,岩石的总应变极小,孔隙体积的增幅也极小;地面渗透率略大于地下渗透率,但两者差别甚微。理论关系式的提出,为客观评价地层条件下岩石的渗透率提供了依据。