巖石粘彈性與波速的實驗研究.pdf

1、大量的實驗研究表明,巖石通常表現(xiàn)出粘彈體的性質(zhì).當巖石樣品被施加一循環(huán)載荷時,很多物理量,如應變、波速、電阻率等,與應力的關系都不是單值函數(shù),而是形成了一個滯回圈.這些現(xiàn)象都是巖石粘彈性質(zhì)的體現(xiàn).粘彈性的機制有很多種,包括巖石內(nèi)部孔隙流體的作用、顆粒接觸粘著與摩擦滑動、對聲波的散射等等.利用已有的線性粘彈模型——標準線性體,通過蠕變、應力-應變滯回曲線擬合、超聲波速度方法可以確定巖石的粘彈參數(shù),進而了解巖石的粘彈性質(zhì).粘彈性受到多種因素

2、的影響,如壓力、頻率、流體飽和度等.壓力的變化可以使巖石內(nèi)部的裂縫關閉或張開,從而影響了巖石的Q值、模量變化和應力-應變滯回曲線的形狀.頻率對巖石的粘彈參數(shù)有著重要的影響,利用對應著不同頻率的幾種方法確定的弛豫時間存在著數(shù)量級上的差異.該文就此提出對原標準線性體模型的改進,克服了由模型本身帶來的矛盾.通過對干燥樣品和飽和樣品的Q值計算和比較,發(fā)現(xiàn)飽和樣品較干燥樣品而言,Q值減小,衰減增大.最后,我們還測量了軸向壓力下的巖石超聲波速度,同