《低滲透岩石滲透特性測試及滲流應力耦合實驗研究》是依託河海大學，由王環玲擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：低滲透岩石滲透特性測試及滲流應力耦合實驗研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：王環玲
- 依託單位：河海大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
低滲透岩石是地下石油和天然氣儲存、CO2儲存、核廢料處置的主要介質和地質環境，低滲透岩石的滲透特性測試以及滲流應力耦合特性研究是目前岩體力學研究中的熱點和難點問題，也是亟待解決的前沿科學問題。研究工作以典型低滲透岩石為研究對象，通過實驗測試方法研究，提出不同層級低滲透岩石壓力脈衝法測試的閾值，推求不同層級低滲透岩石滲透率表達方法；通過氣體脈衝壓力滲流實驗和岩石孔隙結構微觀分析，提出低滲透岩石滲流形態判據，建立反映低滲透岩石滲透率演化規律的非線性模型；通過滲流應力耦合實驗和岩石斷口微觀形態分析，建立反映應力-應變-滲流耦合過程的滲透率演化方程，揭示應力應變過程中滲流應力耦合機理；通過數值試驗，建立反映低滲透岩石滲流應力耦合特性的多尺度非線性本構關係。研究成果將有助於推動低滲透岩石滲流力學理論的發展，為科學預測和分析低滲透岩石工程的滲流應力場及其工程套用提供理論方法。
結題摘要
研究工作結合重大工程實踐，利用低滲透岩石滲透特性測試系統，開展了大量典型低滲透岩石（包括不同飽和度低滲透岩石）在不同條件下（不同圍壓、不同滲壓、滲流應力耦合）的滲流力學特性試驗。建立了圍壓、滲透壓力與滲透率和孔隙度之間的變化規律，提出了低滲透岩石滲透率與孔隙度變化的關聯方程、滲透率演化方程，通過岩石宏微觀斷口形態分析揭示其滲流破壞機理，在此基礎上建立了低滲透岩石滲流應力耦合力學模型。通過試驗論證了氣體在低滲透岩石中滲流時，普遍存在滑脫效應現象，即滲流規律不符合達西定律，氣測滲透率需要修正以反映實際岩石滲透特性。研究工作將有助於推動低滲透岩石滲流力學理論以及岩石力學基本理論的發展，進一步揭示非線性滲流的滲流模式和滲流規律，以及滲流應力耦合關係與機理。
