裂隙挤喷流对孔隙介质排水体积模量的影响

作     者：宋永佳 胡恒山 

作者机构：哈尔滨工业大学航天科学与力学系哈尔滨150001 

出 版 物：《力学学报》 (Chinese Journal of Theoretical and Applied Mechanics)

年 卷 期：2013年第45卷第3期

页      面：395-405页

核心收录：

学科分类：08[工学] 080102[工学-固体力学] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(41174110)~~ 

主　　题：裂隙 孔隙介质 挤喷流 排水体积模量 附加柔度 模量频散 

摘      要：实际岩石比如沉积形成的岩石往往是裂隙和孔隙并存的孔隙介质.由于扁状的裂隙与近似球形或圆管形的孔隙具有不同的可压缩性,当孔隙介质受压时,液体会从易压缩的裂隙中挤出流入不易压缩的孔隙中,这种挤喷流会引起弹性模量的频散和能量的耗散.着重研究了裂隙挤喷流和液体可压缩性对孔道变形的影响,推导出了动载荷作用下排水体积模量的表达式.与挤喷流相关的裂隙附加柔度会引起排水体积模量随频率变化,使得孔隙介质呈现黏弹性.频率越高,模量的实部越大,岩石抵抗变形的能力越强.而模量的虚部体现了挤喷流对能量的耗散.裂隙密度主要决定模量频散的幅度以及能量耗散的强度,且裂隙密度越大,模量频散幅度越大,能量耗散也越强.裂隙的纵横比主要决定模量频散速率最快或能量耗散最强时对应的特征频率.若孔隙介质中不含有裂隙,即裂隙密度是0时,排水体积模量退化为Biot理论中的排水体积模量.