岩土力学 ›› 2025, Vol. 46 ›› Issue (5): 1442-1454.doi: 10.16285/j.rsm.2024.1009CSTR: 32223.14.j.rsm.2024.1009
吴青钱1, 2,石露1, 2,李小春1, 2,白冰1, 2
WU Qing-qian1, 2, SHI Lu1, 2, LI Xiao-chun1, 2, BAI Bing1, 2
摘要:
砂岩是CO2含水层封存中重要岩石类型,其中的黏土矿物吸附CO2或H2O后会发生膨胀,影响岩石的力学性质,进而可能威胁储层的力学稳定性。以一种低黏土含量的石英胶结砂岩为研究对象,分别在干燥、饱和超临界CO2(supercritical CO2,简称scCO2)和饱和H2O条件下进行了三轴压缩试验(孔隙压力恒定为10 MPa),对比分析了不同流体对砂岩的峰值强度、黏聚力、摩擦角及宏微观破坏特征的影响。结果显示,相比于干燥状态,超临界CO2和H2O的存在最大降低了砂岩试样7.61%、18.02%的峰值强度,不同围压水平下超临界CO2对砂岩峰值强度的削弱程度几乎为定值,而H2O的削弱程度随围压先升高后降低。砂岩的黏聚力在饱和超临界CO2和H2O条件下分别降低了12.11%、16.03%,而摩擦角几乎不受流体影响。超临界CO2和H2O都降低了砂岩的破坏角。
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