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分級加載條件下煤系氣源巖蠕變特性試驗研究

高志儉; 王志榮; 高杰; 賀平 河南省地礦建設工程(集團)有限公司; 河南鄭州450000; 鄭州大學水利與環境學院; 河南鄭州450001
  • 煤系氣源巖
  • 分級加載
  • 三軸蠕變
  • 源巖蠕變特性
  • 蠕變模型

摘要:煤系氣源巖蠕變特性是影響低滲氣藏壓裂開采的關鍵地質因素,為了探究煤系氣源巖的蠕變特性,針對豫北地區煤系氣儲層薄、層序多、埋藏深和應力條件復雜等特征,分別采集了儲層中粉砂巖、砂質泥巖、泥巖3種巖樣,進行了不同應力水平下三軸分級荷載蠕變試驗。結果表明:三軸分級加載狀態下3種源巖均呈現明顯的脆性特征,具體表現為破壞前無明顯加速蠕變特征,穩態蠕變階段持續較長,卸載和加載過程中變形恢復較快等特點,源巖中粉砂巖的蠕變時間最長、變形量最大,最大蠕變變形量為0.356 3%;泥巖的蠕變時間最短、變形量最小,最小蠕變變形量為0.206 8%。分級加載條件下煤系氣儲層巖體的蠕變有其特殊性,基于粉砂巖的蠕變試驗特征,發現"六元件非線性黏彈性流變模型"能夠較好地描述其蠕變過程。擬合結果表明:理論模型和試驗數據吻合較好,該蠕變模型能夠較完整地對源巖蠕變參數進行辨識,可為煤系氣壓裂開采中的理論計算提供可靠的地質參數,從而為豫北煤系氣的開發提供一定的參考依據。

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河南理工大學學報·自然科學版

  • 預計1-3個月 預計審稿周期
  • 1.23 影響因子
  • 化工 快捷分類
  • 雙月刊 出版周期

主管單位:河南省教育廳;主辦單位:河南理工大學

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