岩石物理学4(岩石的弹性)ppt课件.ppt
《岩石物理学4(岩石的弹性)ppt课件.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《岩石物理学4(岩石的弹性)ppt课件.ppt(28页珍藏版)》请在三一办公上搜索。
1、2022/12/14,地球物理与石油资源学院,1,岩石物理学,授课人:黄文新地球物理与石油资源学院长江大学,联系方式: E-mail: tel: 8060418(o) 13707219181,2022/12/14,地球物理与石油资源学院,2,岩石物理学,第1章 岩石第2章 岩石孔隙度和渗透率 第3章 岩石中波的传播与衰减 第4章 岩石的弹性第5章 岩石的变形第6章 岩石的断裂 第7章 岩石的强度,2022/12/14,地球物理与石油资源学院,3,第4章 岩石的弹性4.1 二相体的弹性4.2 流体静压下岩石中裂纹对弹性的影响4.3 流体静压力下岩石中孔洞对弹性的影响4.4 岩石中孔隙流体对弹性的
2、影响4.5 弹性波在二相体岩石中的传播,岩石物理学,2022/12/14,地球物理与石油资源学院,4,4.1 二相体的弹性,第4章 岩石的弹性,4.1.1 弹性参数 一般概念,岩石的应力一应变间若存在着线性关系,则代表了岩石的弹性变形。对于各向同性的线弹性体,其应力一应变关系用公式来表示,即.,(41),(42),2022/12/14,地球物理与石油资源学院,5,4.1 二相体的弹性,2022/12/14,地球物理与石油资源学院,6,4.1 二相体的弹性,2022/12/14,地球物理与石油资源学院,7,4.1.2 岩石中的孔隙:裂纹和孔洞,4.1 二相体的弹性,除了孔隙的大小以外,经常对孔隙
3、的形状感兴趣。岩石中的孔隙按其形状可以分成两类:,孔隙度低的岩石,孔隙往往是狭长的裂缝,称之为裂纹 (crack)。裂纹的纵横比远远小于 1(图4.1(b)。,孔隙度高的岩石,孔隙往往是等维球形,或近于球形的,称这类孔隙为孔洞 (pore),孔隙的最小直径与最大直径之比,称为纵横比a (aspect ration),孔洞的纵横比a约为 1左右(图4.1a)。,2022/12/14,地球物理与石油资源学院,8,应该指出,孔隙的存在是岩石材料的结构特点。正是由于孔隙的存在,才在岩石力学研究中出现了诸如孔隙应力、有效应力等不同于一般材料(例如金属)的许多特有的概念。高压应力状态和孔隙的存在,是岩石力
4、学有别于一般材料力学的原因。因此,孔隙是岩石力学中一个十分重要的概念。 岩石中孔隙所占的体积不大,但对岩石性质的影响却相当大。例如,花岗岩中裂纹仅占岩石总体积的 1%左右,但当存在裂纹和裂纹被压实时,岩石的体积模量可以相差 5倍之多。,4.1 二相体的弹性,2022/12/14,地球物理与石油资源学院,9,4.1.3 岩石、矿物和孔隙流体的弹性参数,4.1 二相体的弹性,为了更好地了解岩石弹性与矿物组成和孔隙流体的关系,表4.2给出了几种主要造岩矿物的弹性参数。表4.3给出了一些岩石的弹性参数。表4.4则给出岩石中几种孔隙流体的弹性参数 。,2022/12/14,地球物理与石油资源学院,10,
5、4.1 二相体的弹性,2022/12/14,地球物理与石油资源学院,11,4.1 二相体的弹性,2022/12/14,地球物理与石油资源学院,12,4.2 流体静压下岩石中裂纹对弹性的影响,孔隙和孔隙流体的存在,对岩石弹性有重大影响。为方便计,将分开讨论孔隙和孔隙流体的影响。首先讨论孔隙中没有孔隙流体的干燥岩石情况,将从裂纹对岩石弹性的影响入手。,第4章 岩石的弹性,4.2.1 干燥岩石情况 Walsh公式,设想一个均匀无孔隙的固体,它的弹性性质与两相体的岩石一致,这个均匀体的压缩系数 Reff就称为岩石的有效参数。1965年Walsh给出了包含裂纹的干燥岩石的有效压缩系数风“与基质压缩系数风
6、以及孔隙度变化的关系:,岩石的有效压缩系数与孔隙度的压力微商有关,而不是直接与孔隙度有关。,(43),2022/12/14,地球物理与石油资源学院,13,4.2 流体静压下岩石中裂纹对弹性的影响,岩石内的孔隙可以分成孔洞和裂纹两类,可以预计,由于它们的几何情况不一样,沃尔什公式中d/dp变化也会不同,要进一步求出d/dp具体形式,必须对孔隙的几何形状、密度等作一些合理的假设。一般计算时,首先应用弹性力学,求出单一孔隙在均匀应力场作用下体积的变化,然后求出在岩石体积中孔隙体积变化的平均值。究竟采用什么样的平均方法,尚是一个颇有争论的问题。下面只粗略介绍最简单的低密度近似方法。应用这种方法的两个基
7、本假定是:第一,岩石的孔隙度不高,因此有可能把岩石分成等大的有限的单元,每个单元只包含一个孔隙。第二,孔隙之间的相互作用可以忽略,因而可以近似地假定单元边界受力与岩石外表面所受应力是一样的。下面框图中的例子给出了裂纹形状孔隙对岩石弹性的影响。,2022/12/14,地球物理与石油资源学院,14,4.2 流体静压下岩石中裂纹对弹性的影响,(44),(45),2022/12/14,地球物理与石油资源学院,15,4.2 流体静压下岩石中裂纹对弹性的影响,(46),2022/12/14,地球物理与石油资源学院,16,4.2 流体静压下岩石中裂纹对弹性的影响,2022/12/14,地球物理与石油资源学院
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 岩石 物理学 弹性 ppt 课件
链接地址:https://www.31ppt.com/p-1683511.html