巖石三軸實驗與核磁共振技術相結合的巖石力學特性研究方法

時間：2023-08-02

巖石三軸力學實驗一直是人們認識巖石在不同狀態(tài)下力學特性的主要手段，研究巖石三軸強度的尺寸效應和高應力環(huán)境復雜應力路徑下的變形與強度特征，對認知儲層作用機理帶來指導性的幫助。

一、什么是巖石三軸實驗？

傳統(tǒng)研究進行的三軸壓縮損傷實驗，一般的實驗對象為圓柱體巖心。巖心分別在不同梯度的恒定圍壓下，施加軸向壓力，進行壓縮，直至破壞。配置力學傳感器，對圍壓、軸壓進行記錄，用于實驗分析，得到巖石的力學特性。

二、巖石三軸實驗對巖石力學特性的重要性

地下巖層所處環(huán)境千奇百怪，所受應力較是錯綜復雜，在千**的地層演化形成中，地層處在一個相對穩(wěn)定的狀態(tài)。當需要開采地層油氣煤炭等化石能源時，地層巖石受到的力學平衡會被打破，在**出巖石的疲勞極限后，巖石會發(fā)生失穩(wěn)破裂，可能發(fā)生井塌、地陷等事故，給正常的生產生活帶來隱患，造成無法估量的

損失。

所以開展巖石力學特性研究勢在必行，而三軸實驗是認知巖石力學的主要手段。研究巖石的損傷破裂演化特征，期望得到巖石在三軸受力狀態(tài)下的破壞機理及其破裂失穩(wěn)演化過程，研究巖石在三軸壓縮作用下內部裂隙的損傷演化規(guī)律對于能源礦業(yè)、水利水電、隧洞及**地基工程的理論計算和設計工作具有重要意義。

三、巖石力學特性研究方法-將巖石三軸壓縮試驗與核磁共振測試相結合

低場核磁作為新晉的巖石力學特性研究手段，在室內實驗室研究測試方面發(fā)展成熟，具有快速、無損、在線、準確、綠色等優(yōu)勢。將巖石三軸壓縮試驗與核磁共振測試相結合法，得到巖石在不同梯度載荷作用下巖石中微孔被壓密、微裂紋萌生、分叉、發(fā)展、斷裂、破壞、卸載等各個階段的弛豫時間譜和清晰的核磁共振圖像，研究巖石在受損過程中的細觀損傷擴展規(guī)律。

詞條
詞條說明
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