岩石脆延性临界应变速率测定的实践研究

基于岩石“全过程”试验提出了岩石脆延性临界应变速率、脆延性临界应变速率带和条件脆延性临界应变速率的概念，初步探讨了测定岩石脆延性临界应变速率的意义、条件、方法和对试验设备的要求。

对目前岩石“全曲线”测试的若干看法

从电液伺服岩石压力试验机工作机理的角度,对目前岩石应力-应变全过程曲线(以下简称“全曲线”)测试中的一些问题进行了分析,提出了自己的看法,目的是为了解决“全曲线”测试的2个问题,即如何测出“全曲线”;如何使测出的“全曲线”真实反映岩石的力学特性,并将其用到工程中。

加载速率对煤系泥岩脆-延性转变影响的试验研究

加载速率会造成岩石材料破坏形态的改变,材料破坏过程中存在脆延性转变的临界速率。为了探讨不同加载速率作用下泥岩的脆延性转化特性,以煤系岩层中泥岩为研究对象,采用MTS810电液伺服材料力学试验系统、FEI Quanta TM250扫描电镜,进行了力学试验和扫描电镜试验,分析了加载速率对泥岩屈服应变、峰值应变、延性系数和应力-应变关系的影响。试验结果表明:随着加载速率的升高,泥岩的屈服应变整体上呈现逐渐上升的趋势;加载速率在0.03 mm/s时泥岩的延性系数增加,岩样破坏体现了一定的延性特征;煤系泥岩在0.03 mm/s的加载速率作用下,其宏观断裂为椎裂和剪切滑移破裂的混合破裂,微观断口形貌既有解理台阶,又有沿晶裂纹和穿晶裂纹,同时存在剪切滑移带,破坏方式趋向于延性,脆性降低。研究结果可为岩土工程问题提供重要依据。

泥质岩盖层前期名义固结压力及封闭特性研究

在油气勘探实践中逐渐认识到,仅仅研究盖层当前封闭性能是不够的,还要研究盖层在地质历史中的演化特征及应力状态与脆性–延性匹配关系,从而为盖层封闭的有效性做出评价。以鄂西–渝东地区的不同地质历史及成岩演化程度的泥质岩盖层为研究对象,采用厚壁钢制容器对试样的径向进行约束来模拟单轴应变试验,根据厚壁圆筒理论建立侧向压力和竖向压力之间的关系,获得其前期名义固结压力;并在此基础上,研究前期名义固结压力与单轴抗压强度、声波波速、孔隙率以及黏土矿物含量等因素的关系以及侧压系数的变化规律;初步探讨泥质岩脆性–延性转化特征及相应封闭临界条件,并对几类泥质岩在各种地质条件下封闭能力给出评级。研究对评价不同演化程度泥质岩盖层的封闭性具有重要的指导意义,为下一步建立盖层动–静封闭评价模型奠定基础。