循环荷载下储气库石膏盖层力学特性和损伤本构模型研究

童 雪菲(中国石油西南油气田分公司重庆气矿,中国;)
沈 大均(中国石油西南油气田分公司重庆气矿,中国;)
宋 卓林(重庆天然气储运有限公司,中国;)
喻 璐(中国石油西南油气田分公司重庆气矿,中国;)
张 烨(自然资源部页岩气资源勘查重点实验室(重庆地质矿产研究院),中国;)

DOI: http://dx.doi.org/10.12349/cta.v2i4.7064

Article ID: 7064

摘要


在地下储气库运行过程中,上覆盖层将受到由于气体强注强采而引起的周期性加卸载作用,导致其力学性质和变形规律变得极为复杂。研究循环荷载作用下岩石损伤本构模型对预测储气库盖层密封性和稳定性具有重要意义。通过对现场取心的石膏试样开展循环加卸载力学试验,发现卸载路径时并不按加载路径返回而是存在明显的应力滞回环。随着循环次数增加,应力应变曲线呈现出“疏-密-疏”的变化特征。基于统计损伤理论,建立加载过程中的石膏软化损伤本构模型。利用模型计算得到的理论值与试验获得的应力应变数据进行对比,发现两者吻合效果良好。本文所提出的本构模型为深入了解储气库强注强采过程中盖层变形破坏规律提供了一条新途径。

关键词


储气库运行;循环加卸载;损伤变量;本构模型

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