应力、温度耦合下盐岩力学特性试验研究

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盐岩由于其孔隙度低、渗透率小、损伤自恢复和塑性变形能力大等优良特性,被认为是石油、天然气地下储备和高放射性废物深埋置的理想场所。我国地下盐岩资源十分丰富,分布范围广,具备良好的建设众多盐岩型储油(气)库的地质条件。本文针对潜江储气库超深地层高温高压的特点,系统开展了大量盐岩在高温高压条件下的力学特性试验研究。主要研究内容如下:通过常温及不同高温下的盐岩单、三轴压缩试验研究应力、温度耦合下的盐岩短期强度特性和变形特性。将常温、不同高温下的盐岩单、三轴应力应变曲线进行比较分析,着重探讨了盐岩峰值应力、屈服应力和弹性模量随温度的变化情况,并得到了盐岩的初始屈服面。最后分析了其破坏形式。从理论方法和经验方法两方面对盐岩蠕变理论进行总结,介绍了大量描述盐岩温度效应的稳态蠕变、瞬态蠕变本构方程。然后借用位错理论,从微观角度分析盐岩的蠕变机理,并将其划分为四种方式:位错滑移、交叉滑移、滑移攀升和动态重结晶。通过不同高温、围压和偏应力下的盐岩蠕变试验研究应力、温度耦合下的盐岩长期强度和蠕变特性。将不同高温、偏应力下的盐岩蠕变曲线进行比较分析,着重探讨了温度和偏应力对盐岩稳态蠕变率的影响。最后得到了相关的盐岩稳态蠕变本构方程。
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