基于0.2定围压比状态下的约束混凝土性能研究

通过对混凝土施加0.2定围压比,使单轴受压混凝土裂缝发展受到约束,研究了混凝土在接近无裂纹发展状态下的受压力学性能。本文以在MTS815.02岩石电液伺服系统上对不同强度等级的混凝土试件在定围压比为0.2时的单调、循环加卸载受压常规三轴试验为基础,研究分析了0.2定围压比对混凝土受压应力-应变规律的影响和围压对混凝土裂缝发展的限制效果,并根据0.2定围压比下混凝土材料的特殊性能,提出了无裂纹发展状态下混凝土上升段表达式及参数。分析结果表明,0.2定围压比下,各强度混凝土本构关系均表现出了类似金属材料的本构关系,且低强混凝土试件应力-应变的提高幅度优于中强混凝土试件。综上所述,0.2定围压比改善了混凝土在受压时无征兆失效(脆性破坏)的力学性能。

页岩气渗流规律测试条件研究

为了确定适于测试页岩气渗流规律的条件,实验室采用"压差—流量法"并使用真实气体针对中国南方海相页岩气储层岩心,分别按照定围压和定净围压2种方案开展研究,并分析围压施加方式对测试结果的影响。结果表明:无论是采用定围压方式还是定净围压方式实验,渗流曲线分为曲线段和拟线性段,并表现出非线性渗流的特征,其分界点分别为1MPa和1.3MPa,渗透率伤害率平均值分别为52.41%和40.56%,滑脱效应的影响也不相同。定围压方式下,注入压力变化通常会引起应力敏感,这与实际储层的开采过程不符,在较低有效应力下,滑脱效应的影响远远超过有效应力的影响;定净围压方式下,可测得完整的渗流规律曲线,用于模拟实际储层一段时期内的渗流状况,围压效应对气体渗流效果影响较小。综合分析认为定净围压方式测定页岩气渗流规律最好。

地应力弹性参数计算的应力区间分级方法研究

对套孔应力解除法地应力现场测量获得的套孔岩芯进行围压率定试验,是后期数据处理获取岩石弹性参数的重要手段,其结果直接影响地应力计算值的精度。目前,参与地应力计算的弹性参数由围压试验中的最高围压值与对应的应变计算获得,受试验条件、岩石的非线性影响,结果存在一定的误差。利用围压率定仪对多组套孔岩芯试样进行率定试验,研究不同岩性岩石围压率定试验曲线特征规律;基于多重误差因素分析,对试验应力应–变曲线进行合理修正。结合岩石的加卸载变形理论,考虑岩石非线性特征,提出一种将弹性参数划分成不同应力区间计算的方法。将该方法运用到平煤十矿(平顶山天安煤业股份有限公司十矿)实测地应力的计算中,修正后的主应力计算结果随深度呈现出更好的线性相关性,与实际情况符合较好,研究成果对提高套孔岩芯弹性参数及实测地应力的计算结果精度具有一定的参考意义。