含裂面岩石渗透率的实验研究

本文在实验室中采用定常压力差法在围压10—20MPP、注水压力为2.5—12.SMPS条件下对新丰江水库区花岗岩及刘家峡水库区变质岩进行了渗透实验,观测到了岩石渗透率随围压、注水压力及时间变化的结果,并且得到了渗透率随时间衰减的经验关系l。(t)=k。XEXP(一、t)。实验结果表明:完整岩石、自然裂而中含填充物岩石、自然裂面岩石的渗透率依次增大两个数量级。在实验中,恒定注水压力时渗透率明显地随着围压的增大而减小,当国压变化发生循环时,渗透率产生了不可恢复的减小;当恒定因压时,渗透率随着注水压力的变化取决于流体水对裂面的冲刷、溶解及沉淀堵塞作用而不可预测。最后根据该实验结果讨论了水库地震中水沿断裂系统渗透过程中渗透水的前锋形成高孔隙压力而触发地震的机制。

岩石渗透率变化的实验研究

本文通过文献资料的回顾,阐明各种岩类的渗透率实验室测量结果是与温度、应力状态及岩石的完整程度密切相关的.

新丰江水库地震区内孔隙流体扩散与原地水力扩散率的研究

本文根据新丰江水库地震的主要成因是水渗透的结果,采用了地震活动的震中分布面积扩散法,利用新丰江水库蓄水以后 M_S≥2.0的地震资料,研究了主震区的水力扩散率.研究结果表明,在新丰江水库地震活动中的前震活动中,原地水力扩散率基本上稳定在6.2m^2/S,而主震发生以后震源区的原地水力扩散率增大约50％,即为9.7m^2/S.在主震发生后的较长时间里.原地水力扩散率出现了明显的各向异性及受水位涨落等因素的影响,没有一定的规律可循.本文还用室内岩石渗透实验的结果与原地水力扩散率估计值进行了比较,说明室内含破裂面岩样的渗透率同原地渗透率吻合得较好,而完整岩样的渗透率要比原地渗透率低3个数量级.最后将本文地震活动的震中分布面积扩散法的局限性进行了讨论.

水渗透引起的应力场调整及岩石强度弱化的初步研究

本文采用二维线弹性的两相多孔介质理论,对水库蓄水后由水渗透引起的耦合应力变化及岩石强度弱化进行了数值模拟计算。结果表明,由于水的渗透使得岩石中的孔隙压力增大,耦合应力随之减小,从而导致岩石的有效应力减小,同时抗剪强度也相应减小,其减小的量值可以与地震时断层面上的应力降相比。根据计算结果,本文讨论了由水渗透引起地震的可能机制。

岩石渗透特性的实验研究

本文介绍了在低压下(最大压力20MPa)对完整岩石和含自然裂面岩石渗透率的实验研究。在实验中对四种材料(花岗岩、变质岩、大理岩、水泥块)用六种方法进行了测试。实验结果表明,低压下完整岩石的渗透率为1μd量级,含裂面岩石的渗透率为1md量级,渗透率明显地与应力状态和加载方式有关。