10.3969/j.issn.0253-4967.2014.04.003
断层岩气体渗透率及Klinkenberg效应
在围压2~40MPa变化范围内,以恒流法多次变化上游压力测量了以断层岩为主的样品的气体(N2)渗透率,将实验结果进行了Klinkenberg效应校正.对实验数据的拟合分析表明,滑脱因子b值与绝对渗透率kl存在b=λkl-d形式的幂律关系,断层岩符合b=0.004 6kl-0.4766的变化关系.与沉积岩相比,断层岩的气体滑脱效应更强,采用气体测量渗透率时,其滑脱效应不能忽略.断层岩气体渗透率和绝对渗透率与测量所用的孔隙压力间的关系为kg/kl=1+(0.0092kl-0.476)/(Pu+Pdl).结果表明样品渗透率越低,滑脱效应越强,提高孔隙压力,滑脱效应逐渐减小;对于高渗(10-15m2~10-18m2)的样品,高孔隙压力下(4MPa以上)的气体渗透率与绝对渗透率基本一致,对于超低渗(10-22m2~ 10-20m2)的样品,即使提高孔隙压力亦很难避免滑脱效应.在40MPa有效压力下断层泥样品的绝对渗透率为4.54× 10-199m2~2.43×10-17m2,角砾岩的绝对渗透率较断层泥高出1~2个数量级,为2.25×10-17m2 ~7.94×10-16m2,表明汶川地震断层带具有核部低、破碎带高的渗透结构,断层带核部具备热压作用发生所要求的低渗条件.
断层岩、Klinkenberg效应、气体渗透率、绝对渗透率、汶川地震
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P313(大地(岩石界)物理学(固体地球物理学))
地震动力学国家重点实验室自主研究课题LED2010A03;国家科技支撑计划“汶川地震断裂带科学钻探”WFSD09课题和中国地震局地震行业科研专项200808012
2015-02-06(万方平台首次上网日期,不代表论文的发表时间)
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