确定泥岩单轴载荷作用下的损伤模型在酸性条件

文摘

酸的影响力学性能的研究泥岩的解决方案。泥岩样品进行单轴压缩试验确定相对质量的变化,孔隙度、变形和强度特征,泥岩受酸性与不同的pH值的解决方案。pH值的变化,相对质量,和泥岩孔隙度在酸溶液浸泡的过程中监控在浸泡。泥岩样品的水化学腐蚀的机理进行初步探讨。介绍了损伤参数基于孔隙率。结果表明,随着溶液酸度增加,峰值应力和弹性模量下降到不同的水平,而峰值应变增加岩石样本。增加化学损伤参数减少机械参数和增加了变形参数。机械试验的基础上,考虑到岩石的应力-应变关系在压实阶段,岩石的分段损伤本构模型建立基于化学损伤参数,并验证测试结果。结果表明,理论曲线和实验数据之间的相关系数高达0.98,和该模型适用于分析化学腐蚀下岩石单轴压缩试验。结果的分析和设计提供参考煤层气井的岩石经常成为酸性甲烷生产中。

1。介绍

煤层气(CBM)是一种清洁、高效的能源与煤层(1- - - - - -3]。超过50%的中国煤层富含煤层气,共有35万亿³煤层气的开采,这是第三大煤层气储存在任何国家仅次于俄罗斯和加拿大。过程中煤层气排水和天然气生产,地下水不断变化成酸性或碱性水(4- - - - - -7]。煤和岩石的水库由于腐蚀的影响。水化学溶液产生孔隙水压力,从而降低岩石骨架能承受的有效应力,从而降低岩石的有效力量。此外,水化学溶液有一定的不良化学影响岩石的矿物成分和矿物颗粒之间的胶结性能。这种化学效应发挥了重要作用,改变岩石的原始结构,甚至可以产生新的矿物质(8- - - - - -11]。这反过来会影响解吸的过程,扩散和渗流的煤层气储层进行交互。煤层气能否产生气体和是否能产生高生产产量取决于煤层气的解吸的程度和范围4]。因此,研究具有重要意义的物理和力学性能所侵蚀的岩石化学水,以确保高效开采煤层气。

近年来,已经取得了许多进步在理解水化学溶液对岩石力学性质的影响。唐et al。12]研究了岩石力学和环境效应的作用下获得的水化学和三点弯曲试验的结果和不同水化学作用下岩石单轴压缩试验解决方案。冯和丁13]研究了预制裂纹扩展的岩石样本的特点在各种化学溶液腐蚀和单轴压缩条件下利用独立开发stress-percolation-chemical耦合力学系统。王等人。11)的作用下对砂岩进行了腐蚀测试不同的水化学溶液pH值。水岩化学作用的类型和程度不同的水化学环境不同,导致不同岩石的微观结构的变化。中性溶液在岩石胶结材料和大型矿物骨料在酸溶液也经历很多解散。丁等。14)进行溶解动力学实验和分析岩石在不同的水化学溶液浸泡,分析岩石的溶解特性在不同水化学解决方案,并获得了相应的腐蚀溶解动力学方程。李等人。15和徐et al。16)进行了剪切试验在泥岩化学溶液腐蚀。他们研究了水化学溶液对泥岩的剪切强度的影响,建立了孔隙度和抗剪强度指标之间的关系,得到了影响作用的化学溶液腐蚀裂纹开口,失败,泥岩的扩张方向。汉et al。17)进行了波速测试和常规三轴压缩试验在泥岩水化学溶液腐蚀的不同电解液的pH值,组成,不同浓度的钙、镁离子溶液中。他得出结论,减少泥岩化学腐蚀后的力学性能与孔隙度的变化密切相关。

岩石的力学性能的研究可以提供一个基础的设计发掘,而岩石本构模型的建设可以提供一个理论依据的预测岩石的稳定性。岩石本构模型而言,康(18]分析了水对岩石强度的影响基于损伤力学和变形。他们用岩石dilitancy引起的体积变化来描述损伤变量,建立了饱和岩石的损伤变量的演化方程。胡锦涛et al。(19]分析了水对岩石的力学性能的影响在单轴压缩下,推导出岩石损伤的统计模型考虑含水量的影响。基于威布尔分布,Zhang et al。20.)建立了一个统计损伤本构模型,可以通过使用之间的关系反映了多个测试曲线峰值强度和弹性模量之间的关系除了含水量和岩石损伤本构模型参数。陈等人。21)基于有效应力原理认为,岩石的破坏是由粒子的有效应力和有效应力的身体结构。根据压力平衡的条件,两个有效应力下的应力关系方程,并在此基础上,损伤演化方程建立了饱和岩石在单轴压缩下。

岩石损伤本构模型建立在过去但是只考虑含水量的影响,和损伤本构模型的岩石化学溶液腐蚀后很少报道。由于化学溶液的腐蚀,岩石应力-应变曲线的初始压实阶段是更重要的。应力-应变曲线的压实阶段由传统的统计损伤本构模型与实验曲线有很大不同。在本文中,泥岩化学腐蚀后的力学性能进行了分析。介绍了化学损伤参数定量描述岩石的力学参数,和压实阶段和后续阶段创新分别表示。这使得岩石与化学损伤节段损伤统计本构模型参数界面。研究结果将丰富的岩石力学理论的地下工程,并提供一个理论参考更高效的开采煤层气。

2。实验设计

2.1。制备酸性的解决方案

复杂成分的水离子在自然不可能考虑的各种离子在岩石上的影响。考虑到高钠含量⁺K⁺,Cl^{- - - - - -}离子通常发现在地下水因此,氯化钠和氯化钾溶液被选为电解液溶质配置水化学解决方案(11]。矿井水收集的岩石主要是酸性,pH值范围2.0 - -6.5;因此,本研究认为主要是溶液的酸度的影响在岩石上的特征和属性。水和岩石之间的相互作用是一个缓慢的过程在原地,所以由于时间限制,四个不同的酸性溶液浓度和pH值增加更高的解决方案。这是反映了水化学溶液腐蚀效果在泥岩样品在相对较短的时间。化学解决方案准备本研究如表所示1。电解质溶液pH值为1.3,3.3,5.3和7.3浓度为0.1 mol / L氯化钠和氯化钾是本研究中使用的实验。酸溶液的pH值是通过添加68% HNO调整₃混合。过程是第一个加入氯化钠和氯化钾蒸馏水,用玻璃棒搅拌使其完全溶解,然后HNO 68%₃和100毫升蒸馏水稀释,并将其添加到一滴一滴地电解质的解决方案。在逐步介绍酸,酸度计被用来实时监控解决方案的pH值变化,直到达成预定的pH值。

2.2。样品制备

代表砂质泥岩样品收集从山东省煤矿,中国,是本研究中使用。x射线衍射仪是用来代表样品的矿物组成。结果表明石英(35.7%)、长石(16.3%)、方解石(6.4%)、白云石(4.2%),云母(3.4%),和粘土矿物含量(34%)。的主要矿物成分是高岭石,伊利石、绿泥石和碳酸盐。

从我收集的岩石样本在同一位置。从同一块提取的核心是泥岩保持相似和穿制服的力学性能和减少任何矿物和尺寸效应。准备rectangular-sized标本有精确的尺寸 。边缘角在90°严格确保侧向压力可以加载平稳、均匀的岩石样本。试样的两端的不平行度小于0.005毫米,和磨端面的平面度小于0.02毫米。总共有20个样品准备和分为五组:A, B, C, D, E·E组作为对照样本保持干燥。

完成样品的尺寸和重量记录后真空干燥48小时在108°C。岩石样本组A, B, C和D是浸泡在每个化学解决方案,如表所示1。为了降低实验数据的分散,每组的峰值强度的岩石样本从偏离平均值。因此,总共15岩石样本让每组有三个标本被用于后续的数据分析。

2.3。实验的程序

在本研究中,以前的实验研究过程之后(11]。1.5升的pH值的解决方案是为每个示例使用。这是发现H⁺溶液中pH值在3.3和5.3是通过化学反应消耗矿物岩石,岩石样本后浸泡约30天。因此,所有的岩石样本完全浸入溶液中浸泡30天集装箱在一个开放的环境。样本沉浸在解决方案并定期激动反映岩石的真正发生的环境。在样品的浸泡,溶液的pH值和岩石样品的质量和样品孔隙度变化。溶液的pH值和岩体在早期阶段测量每两个小时,每天一次,当它到达一个稳定的阶段。在浸泡过程中,测量的时间间隔是基于溶液的pH值的变化率。认为水岩相互作用达到一个稳定状态,当pH值的变化保持稳定一段时间。所有岩石样本进行了测试使用常规单轴加载方法位移速率为0.1毫米/分钟,浸泡之后。

3所示。实验结果

3.1。水化学溶液和泥岩间相互作用

3.1.1。pH值变化的解决方案

溶液的pH值随着时间的推移监测实验,如图1。与中性的解决方案 ,浸泡时间的pH值增加缓慢,然后保持不变。与酸性溶液 ,pH值显示出快速增长的趋势,经济增长缓慢,随着浸泡时间的增加稳定。pH值开始增加到6.8从0到115个小时,然后慢慢地从115年到591年增加到7.7小时,然后变得稳定和保持不变。解决方案有 ,pH值增加随着浸泡时间的增加,pH值为7.4最大,和解决方案是稳定均热时间720小时。溶液的pH值 几乎没有改变随着浸泡时间的增加,因为H的内容⁺在解决方案 更多的是,只有一小部分H⁺消费与岩石发生化学反应时。当pH值3.3和5.3解决方案开始浸泡,pH值显示了快速增长的趋势。这是因为H的浓度⁺在初始阶段的岩石浸泡是高,化学反应速率是快。随着浸泡时间的增加,氢的浓度⁺减少,导致化学反应速率过慢的问题。

3.1.2。大量的泥岩样品的变化

在浸泡过程中,每天采集标本;样品表面的水是用棉布擦拭,使其自由表面的液体。样本放在一个干燥的位置5分钟,确保液体表面的样品挥发完全,然后进行电子称重。根据不同的测量质量和初始质量样本,样本的相对质量改变率在不同的时间是11,17] 在哪里和样品的质量在浸泡后的初始状态和条件,分别。

图2显示了曲线的变化率与浸泡时间样本的相对质量,间接反映了水岩相互作用的程度。从图观察2的相对质量变化率浸泡样品溶液中 , , ,和 在浸入式教学的初始阶段增加迅速。因此,在岩石表面吸水沉浸在初始阶段是远高于矿产消费由于化学反应。经过长时间浸泡时间,样品在酸溶液pH值5.3,3.3和1.3显示下降趋势而样本 表现出增加的趋势,由于中立的解决方案;没有与岩石矿物化学反应发生。最初,在样品的泡,溶液扩散占主导地位的酸岩反应,和水吸收增加样品的质量。在长时间的浸泡,饱和岩石样本,和化学腐蚀起着积极的作用。泥岩的矿物成分水解和溶解,降低样本的质量。样品的相对质量变化率 ,3.3和1.3解决方案表现出下降的趋势,pH值越低,下降的速度越快。趋势表明,溶液的酸度越强,较强的样本之间的反应和解决方案,和腐蚀速率越快。

3.1.3。孔隙度

泥岩是多孔介质微裂隙和孔隙。在这个实验中样品的孔隙度是其总孔隙度(包括两个部分的开放和封闭毛孔),计算公式是(17] 在哪里样品的总孔隙度,试样的体积密度,是粒子密度的标本。

体积密度是由以下公式: 在哪里在空气干燥的样品的质量(g),是空气中的饱和样本的质量(g),在水饱和样本的质量(g),然后呢在室温下是水的密度(g / cm吗³)。

当测试腐蚀前的总孔隙度、干岩石样本组模拟测试的空气,然后浸泡在水14天来测试岩石样品在空气和水的质量,分别。最后,组织模拟的岩石样本烤干燥48小时,自然冷却至室温,浸泡在化学解决方案。

粒子密度是由以下公式: 在哪里的质量是岩石粉末在空气中(g),的质量密度瓶含蒸馏水(g),然后呢的质量密度瓶含有岩石粉和水(g)。

三部分的岩石粉是由滚动干燥单轴加载下岩石样本的片段,和岩石的平均的三个部分粉粒子密度作为粒子密度的岩石。

摘要孔隙率反映了泥岩孔隙度变化的标本;计算公式是(17] 在哪里和是总孔隙度的试样腐蚀前后,分别。

表2显示了孔隙度和孔隙度变化的统计腐蚀前后的泥岩。A组的孔隙度变化率为7.77%,B组为6.27%,C组为4.38%,和D组为1.89%。此外,与酸度的孔隙率增加,显示了孔隙度受酸度的影响较大。A组的孔隙度变化率比D组的4.11倍。

3.2。机械性能

并行测试的结果的比较显示,prepeak应力-应变曲线的每组三个测试有很好的相似性。postpeak应力-应变曲线的三个测试由于个人的差异是不同的样本,显示一个特别不同的类型。岩石样本的主要力学参数是由应力-应变prepeak曲线,因此可以认为泥岩浸泡的单轴加载测试酸水是可重复的。

泥岩浸泡在酸水后的应力-应变曲线如图3。它包括所有岩石样本的加载过程的进展通过四个阶段:压实、弹性、塑料(稳定裂纹扩展和不稳定裂纹扩展)和postpeak。随着溶液的酸度增加,应力-应变曲线在压实阶段的范围增加,弹性阶段的范围减小,塑性阶段变得更加重要。摘要“轴向应力法”是用于分析试样的压缩阶段的比例在酸水浸后的应力-应变曲线在峰值应力之前。选择几个点在直线部分(线性弹性变形阶段)的应力-应变曲线和最佳拟合直线的线性弹性变形阶段。自山坡上压实阶段和弹性阶段不同,分岔点的拟合线和应力-应变曲线的端点定义为压实阶段,如图4,相应的压力值是压实压力(22]。确定了裂纹开裂应力和裂纹损伤应力裂纹体积应变曲线和体积应变曲线,分别为(23- - - - - -25];的体积应变计算公式如下: 在哪里是体积应变,是轴向应变,横向应变。

岩石的裂缝体积应变会改变由于裂缝变形的过程中主要的微裂纹闭合和扩大,然后新的裂纹萌生和发展。岩石单轴载荷作用下,裂纹体积应变的公式可以表示如下: 在哪里裂缝体积应变,轴向应力,是泊松比,弹性模量。

图4显示岩石体积应变的演化曲线和裂纹体积应变,转折点的裂缝体积应变水平的上升是终点的压实阶段,水平下降的转折点是裂纹萌生点,和体积应变曲线的转折点从上升到下降是裂纹破坏点。

的压实压力峰值应力比样本如表所示3。根据表3岩石压实压力的比值,峰值应力随的增加博士的平均压应力峰值应力比组:一个是0.378,0.333 B, C是0.314,0.305 D, E(对照组)是0.253。结果表明,酸性的比例显著增加岩石压实阶段。

的三种力学参数泥岩浸泡在酸水从单轴抗压试验数据获得。这些参数是峰值应力、弹性模量和峰值应变。的趋势,峰值应力、峰值应变、弹性模量与pH值如图的岩石5- - - - - -7。峰值应力和弹性模量线性pH值变化正相关,而峰值应变和pH值线性负相关。当pH值增加1,峰值应力和弹性模量增加了2.21 MPa和0.96的绩点,分别,而峰值应变下降了0.0016。

泥岩变化的力学性能与酸溶液的pH值的变化。同时,酸的解决方案也将影响泥岩的宏观破坏模式。泥岩样品的失效模式被拍摄记录,勾勒和失效模式。由于空间限制,一个典型的岩石样本选择每组进行分析。图8显示了泥岩单轴荷载作用下的破坏模式和草图后浸泡在酸溶液。如图8岩石样本C₂和D₁被一个拉伸裂纹损坏。两个主要的拉伸裂缝出现在岩石样品的表面₃,分叉裂纹分布在主裂纹,附近地区和剪切裂缝出现在上部区域的岩石样本。岩石样品B₂剪切破坏,两个拉伸裂缝主要剪切裂纹附近出现。换句话说,裂缝岩石破裂过程中随酸度的增加,和故障模式往往是复杂的。这是由于应力集中发生在孔隙和微裂隙在岩石的裂缝稳定发展阶段,这将导致孔隙和微裂隙产生新的裂缝,稳定扩大。酸溶液将泥岩孔隙度的增加,然后促进更多的新裂缝的形成和稳定的微裂隙传播。在岩石的裂缝稳定发展阶段,更多的微裂隙扩展不规则,变形将更加复杂和严重。当微裂隙聚集形成当地削弱宏观临界规模,更将生成微裂隙岩石表面。因此,随着酸度的增加,岩石破裂后裂缝数量的增加,因此,故障形态往往更复杂,峰值应变增加。

4所示。本构模型的发展

4.1。化学腐蚀

化学腐蚀造成的泥岩损伤主要是由于解散可溶性胶结材料在矿物组成和化学反应。化学腐蚀相应地不断改变泥岩的微观结构,造成损害,这降低了泥岩的机械性能。本文选择孔隙度作为一个参数代表的伤害。孔隙度反映了化学腐蚀泥岩腐蚀损害程度的解决方案。选定的化学损伤参量, ,计算如下(17]: 在哪里是化学腐蚀和后孔隙度吗是化学腐蚀前的孔隙度。

泥岩样品的微观结构和矿物成分改变不同程度腐蚀后的水化学解决方案。引起的腐蚀损坏样品和导致减少的宏观力学参数样本。根据方程(8),相应的化学损伤变量泥岩样品的酸溶液腐蚀的计算后,和之间的关系和泥岩的物理力学参数样本。拟合曲线结果如图9- - - - - -11。

峰值强度和弹性模量降低泥岩样品的损伤变量的增加,而峰值应变随损伤变量的增加。此外,酸度影响泥岩样品和宏观物理力学参数随酸度的增加而减小。然而增加变形参数与酸度的增加。结果的基础上,因此,峰值之间的关系强度、峰值应变、弹性模量、和化学损伤参量被使用一阶函数拟合关系,它们有很好的拟合相关系数从0.92到0.97度。泥岩的峰值强度、峰值应变、弹性模量和化学损伤参数浸泡在酸水后如下:

4.2。压力下的损伤变量

根据提出的等效应变假设Lemaitre [26),有效应力等于受损材料的变形;,岩石的应力引起的应变等价于岩石的有效应力引起的应变而不损坏。只需要替换名义应力与有效应力和岩石的损伤本构方程 在哪里和分别是名义应力和有效应力,是单位矩阵,是损伤变量矩阵,是弹性模量矩阵,是应变矩阵。各向同性假设岩石破坏时,一维岩石损伤本构关系可以表示为 在哪里损伤变量。

从上面,压实阶段的酸水浸法下的岩石单轴应力-应变曲线可以清楚地识别,和压实的比例随酸度的增加。传统的连续损伤本构模型不考虑岩石的压实阶段。因此,在本文中,岩石的单轴压缩应力-应变曲线浸泡在酸水分为压实阶段和后续损害扩张阶段,因此,建立一个独立的损伤本构模型。

假设岩石的孔隙和裂隙的压实压实阶段无破损扩张,和连续损伤发生在弹性(线性),塑料,postpeak阶段。根据陆的结果的研究(27),在岩石的应力-应变关系可以表示为压实阶段 在哪里是压力和应变,在单轴加载的过程中,虽然最大应力和吗在压实阶段的最大应变。

岩石材料是异构的,包含各种各样的缺陷,大大影响力学性能。缺陷的分布是随机的,所以脸上也随机分布在岩石材料的破坏。因此可以认为岩石强度是一个随机变量。威布尔分布是用来描述岩石强度的随机统计分布律,所以微量元素的失败的概率密度函数的岩石材料(28,29日]

在哪里和两个常数,描述脆性材料(不均匀),反映出不同的响应特征的岩石材料外部负载,和两个非负数字。是微量元素的随机分布变量强度,的形状系数分布函数。如果损伤变量被定义为的比例材料损坏的元素的总数 ,范围是0 ~ 1。岩石材料的损伤变量

用方程(14)方程(11)、泥岩单轴载荷作用下的应力-应变关系可以获得

的和的损伤统计本构模型可以由峰值强度点( , )的单轴加载下的应力-应变曲线后泥岩浸泡在酸水。在峰值强度点的斜率( , )是0。当 ,有

与此同时,峰值强度点( , )满足

根据方程(16)和(17),可以获得以下:

结合方程(12)和(15),我们可以获得的损伤本构模型由节段泥岩浸泡酸水:

作者使用公式(20.)的模型曲线,发现所有岩石样品的峰值强度低于实验值。因此,基于定义的损伤变量是所有岩石的承载力是失去了失败之后。事实上,尽管岩石的承载力降低失败之后,它仍然可以承担部分的压应力和剪应力;也就是说,岩石失败后仍有剩余强度。出于这个原因,一些学者提出了修改后的损伤变量以临界损伤值(30.]: 在哪里关键价值和损失是修改后的损伤变量。 在哪里残余强度。

它可以看到从方程(14),岩石的损伤变量实际上是相关的 。如果方程(21)用于推断岩石的损伤本构模型,推导过程和最后的表达式将复杂。为了使曲线绘制的模型与实验曲线一致,简化岩石的损伤本构模型。本文的倒数临界损伤值代入方程(17),修改后的岩石统计损伤模型

泥岩酸性水腐蚀后的损伤本构模型可以通过结合方程(12),(19)和(23):

方程(9)的抗压强度、峰值应变、弹性模量、泥岩浸泡在酸水和化学损伤参数代入方程(18),方程(9)和(22)代入方程(24),分段损伤本构模型的泥岩浸泡在酸水的特点是化学损伤参数获得:

5。模型验证

基于单轴加载测试的结果和上述理论假设,分段损伤统计本构模型建立了泥岩浸泡在酸水。为了进一步验证模型的合理性,拟合曲线的数据用于分析。这包括最大压力和最大应变压实阶段、峰值应变和残余强度的泥岩浸泡在酸水,可以从测量获得的测试数据。数据显示9- - - - - -11、参数 , , , , ,和 。统计本构参数计算从方程(25)。通过以上参数方程(26),分段统计损伤本构模型的泥岩酸性水腐蚀后可以计算。

以岩石样本₁作为一个例子来说明如何做模型的曲线,岩石样品的残余强度₁失败后5.13 MPa,峰值应变是0.0146,压应力和应变6.92 MPa和0.00852,分别和化学损伤参数是0.0144。上面的参数代入方程(25)获得的价值这是1.74,然后,所有参数代入方程(26)获得岩石样品的计件损伤本构模型₁这是

之后,压力测试获得的数据代入方程(27)获得对应的压力值,以确定模型的应力-应变曲线。其他岩石样本曲线类似于图模型。图12实验曲线和模型曲线显示岩石的单轴加载后浸泡在酸性水。本文的模型曲线与实验曲线一致,和相关系数高达0.98在峰值应力之前。

传统的连续损伤本构模型,由于初始压实阶段的重大偏差,导致穷人估计之间的拟合曲线和岩石应力-应变曲线。表达的分段岩石损伤统计本构模型分别在压实阶段和后续阶段。弹性的岩石损伤模型的优点(线性)阶段克服的问题很大偏差估计曲线与实验曲线。此外,拟合程度高,更适合分析化学溶液腐蚀后的岩石单轴压缩应力-应变。

6。在泥岩酸水的腐蚀机制

在酸性的解决方案,最初的H⁺解决方案的内容是相对较高的。在浸泡的早期阶段,水岩化学主要是H之间的离子交换反应⁺和矿物质成分。阳离子的反应使替代矿物晶体,解散,恶化的矿物成分。H的消费⁺因此其损耗发生水岩化学反应逐渐改变矿物水解反应速率减慢。化学水和岩石之间的相互作用引起的物理和化学变化的岩石标本。的物理作用,水在岩石上的溶解导致的减少颗粒间的继电器和摩擦,从而产生一个分裂行动的作用。化学作用、水和岩石的化学作用不仅会导致岩石矿物成分的变化也会导致细微观结构的变化,如颗粒大小和形状、孔隙和裂缝形态。这两种影响的共同作用最终导致岩石的物理和机械性能的变化。粘土矿物在酸性溶液的溶解度也会大大增加。长石溶解在酸性溶液,将大大增加,和博士的溶解度增加而降低的腐蚀程度的方解石,白云石和其他碳酸盐矿物在正常的压力和温度显著增加。在不同的水化学解决方案、矿物质如长石、方解石、云母、白云石泥岩具有以下一系列化学反应与H⁺sultions离子:

除了上面的化学反应,也有解散的解决方案。一些矿物质泥岩很容易溶于化学溶液,如氯化物和氧化物(铁、铝氧化物等),这是失去了与化学腐蚀。这导致岩石的孔隙度的增加,岩石的软化结构。后上面的一系列水和岩石之间的水化学反应发生,反应产品失去了解决方案,导致孔隙度的增加和软化的样本,和一些样品表面的颗粒分离。从微观来看,泥岩样品的水化学溶液的腐蚀会导致其组成和结构的变化,从而导致其孔隙度的增加。在宏观层面上,它是泥岩样品的机械特性的恶化,这是孔隙度密切相关。从测试结果的分析,得出化学腐蚀的过程中,更大的相对质量变化和泥岩样品的孔隙度变化率,岩石的恶化程度就越大。

7所示。结论

以下是该研究的结论:(1)岩石样本的峰值应力和弹性模量降低不同程度与溶液酸度的增加,但峰值应变随溶液酸度的增加,压实阶段增加的比例和酸度的增加(2)有密切关系泥岩的物理参数和化学参数后的化学腐蚀。化学损伤参数越大,降低其力学参数越大,变形参数的软化效应越强(3)一节段岩石损伤统计本构模型,基于化学损伤参数了。这克服了大偏差的问题,拟合曲线与试验曲线在峰值之前,相关系数高达0.98,适用于岩石的单轴压缩应力-应变问题分析浸泡在酸水

数据可用性

所有数据给出的纸,如果进一步的数据是需要的,它将提供在附录。

的利益冲突

我们声明,我们没有任何商业或关联利益代表的利益冲突与提交的工作。

确认

本文是由中国国家自然科学基金(51874280)和优先级的学术程序开发江苏高等教育机构(PAPD)。

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