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摘要
在多次循环注采条件下,储气库的储层和盖层往往会受到交变载荷作用,孔隙压力的改变使岩石力学性质发生改变,从而导致储气库圈闭密封性发生变化。为了保障储气库安全高效运行,文中通过开展三轴循环加卸载同步渗透率测试实验,建立了储层与盖层的损伤本构模型,研究了岩石在循环载荷作用下的强度、渗透率变化规律和损伤规律。研究结果表明:在外力作用下,砂岩较容易形成连通裂缝而被破坏,而泥岩由于水化膨胀作用渗透率减小,不容易产生连通裂缝。最大加载应力达到峰值强度的65%～70%条件下,初始压实阶段砂岩渗透率会急速下降,到达一定程度后,渗透率又会逐渐上升,说明砂岩内部裂缝逐渐发育;而对于泥岩,每次应力加载后,渗透率都会先增大、后减小,直至泥岩试样被破坏,说明泥岩在产生裂缝后因水化膨胀作用而裂缝闭合。随着应力循环加卸载次数增多,岩石残余应变、损伤变量会越来越大,导致岩石被破坏。
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单位中国石化石油勘探开发研究院; 西南科技大学; 土木工程与建筑学院; 中国科学院武汉岩土力学研究所
