含泥盐岩的扩容特性与剪胀角模型

doi:10.16285/j.rsm.2018.1558

岩土力学 ›› 2018, Vol. 39 ›› Issue (S2): 195-201.doi: 10.16285/j.rsm.2018.1558

含泥盐岩的扩容特性与剪胀角模型

陈锋¹，张青庆²，姚威²，叶良良¹

1. 中国科学院武汉岩土力学研究所岩土力学与工程国家重点实验室，湖北武汉 430071； 2. 中国石油天然气股份有限公司江苏储气库分公司，江苏镇江 212000

收稿日期:2018-08-25 出版日期:2018-12-21 发布日期:2019-01-03
作者简介:陈锋，男，1974年生，博士，副研究员，主要从事盐岩力学、天然气地下储存、岩土工程实验研究与数值模拟等方面的研究工作。

Dilation behavior and dilation angle model of salt rock with mudstone

CHEN Feng¹, ZHANG Qing-qing², YAO Wei², YE Liang-liang¹

1. State Key Laboratory of Geomechanics and Geotechnical Engineering, Institute of Rock and Soil Mechanics, Chinese Academy of Sciences, Wuhan, Hubei 430071, China; 2. Jiangsu Natural Gas Storage Company, China Petroleum Pipeline Co., Ltd., Zhenjiang, Jiangsu 200122, China

Received:2018-08-25 Online:2018-12-21 Published:2019-01-03

摘要/Abstract

摘要： 深部地层中的盐岩层是储气库的重要目标层，在储气库运行条件下盐岩的扩容损伤特性是储气库运行稳定分析的重要指标。取自地下储气库典型含泥盐岩实验样品，通过不同围压下的三轴压缩试验，分析了含泥盐岩试样压缩过程的扩容特性及剪胀角模型。试验结果显示，含泥盐岩三轴压缩曲线表现出应变硬化特性，且伴随着明显的扩容特征。通过摩尔-库仑塑性势函数分析可知，含泥盐岩剪胀角随着塑性剪应变增加而逐步增大，最终剪胀角在7o～10o之间，并建立了考虑塑性剪应变和围压影响的含泥盐岩剪胀角模型。数值模拟方法验证所获得的剪胀角模型能很好地模拟含泥盐岩扩容过程中的体应变。

关键词: 含泥盐岩, 储气库, 扩容, 剪胀角

Abstract: The salt layer in the deep stratum is usually used to form cavern for natural gas storage. The behavior of dilation of salt rock is the important criterion for the safety of storage. In this paper, the volumetric dilation behavior and the dilation angle model of salt rock with mudstone is analyzed from the compressed test under different confining pressures. Experimental results show that strain-hardening law and obvious volumetric dilation during the test. From Mohr-Coulomb plastic potential function, the dilation angle of samples increases with the increase of plastic shear strain. And the dilation angle can approach 7o-10oat last. Finally, the dilation angle model with plastic shear strain and confining pressure is constructed. The dilation angle model that simulates perfectly the volumetric strain of salt rock with mudstone is verified by the numerical simulation.

Key words: salt rock with mudstone, natural gas storage, rock dilation, dilation angle

中图分类号:

TU452

陈锋, 张青庆, 姚威, 叶良良, . 含泥盐岩的扩容特性与剪胀角模型[J]. 岩土力学, 2018, 39(S2): 195-201.

CHEN Feng, ZHANG Qing-qing, YAO Wei, YE Liang-liang, . Dilation behavior and dilation angle model of salt rock with mudstone[J]. Rock and Soil Mechanics, 2018, 39(S2): 195-201.

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