盐岩裂隙渗流c溶解耦合模型及试验研究

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1、第25卷第5期岩石力学与工程学报Vol.25No.52006年5月ChineseJournalofRockMechanicsandEngineeringMay，2006盐岩裂隙渗流–溶解耦合模型及试验研究11112周辉，汤艳春，胡大伟，冯夏庭，邵建富(1.中国科学院武汉岩土力学研究所，湖北武汉430071；2.法国里尔科技大学，法国里尔59650)摘要：根据盐岩溶解机制，对盐岩裂隙的溶解过程进行合理简化和假设；在此基础上，考虑盐岩裂隙溶解和渗透性变化的耦合条件，建立盐岩裂隙渗流–溶解耦合模型。利用自行设计研制

2、的盐岩裂隙渗流–溶解耦合试验装置对特定条件下的盐岩裂隙渗流–溶解耦合过程进行试验研究，并应用盐岩裂隙渗流–溶解耦合模型进行模拟分析与验证，计算结果与试验结果非常吻合，表明所建立的盐岩裂隙渗流–溶解耦合模型可以很好地描述盐岩裂隙的渗流–溶解耦合机制。该研究成果为进一步研究盐岩的应力–渗流–溶解耦合机制奠定重要的理论和试验基础。关键词：岩石力学；盐岩裂隙；渗流–溶解耦合模型；模拟分析中图分类号：TU45文献标识码：A文章编号：1000–6915(2006)05–0946–05STUDYONCOUPLEDPENET

3、RATING-DISSOLVINGMODELANDEXPERIMENTFORSALTROCKCRACKS11112ZHOUHui，TANGYanchun，HUDawei，FENGXiating，SHAOJianfu(1.InstituteofRockandSoilMechanics，ChineseAcademyofSciences，Wuhan，Hubei430071，China；2.UniversitédesSciencesetTechnologiesdeLille，Lille59650，France)Abs

4、tract：Dissolvingprocessofsaltrockcrackistheoreticallysimplifiedaccordingtothedissolutionmechanismofsaltrock；andcoupledpenetrating-dissolvingmodelforsaltrockcrackisthensetupbytakingsaltrockcrackdissolution，permeabilityvariation，andtheirinteractionintoconside

5、rationsimultaneously.Experimentoncoupledpenetrating-dissolvingprocessofsaltrockcrackisperformedundercertainconditionsusingthedeviceforcoupledpenetrating-dissolvingtestforsaltrockcrackdesignedbytheauthors；andthecoupledpenetrating-dissolvingmodelisusedtomodel

6、thedissolvingprocessunderthesameconditions.Thecomputationalresultsagreewellwiththoseobtainedbyexperiment.Theachievedresultscanprovideanimportantfoundationforthetheoreticalandexperimentalaspectsoffurtheranalysesofcoupledmechanical，penetrating，anddissolvingme

7、chanismofsaltrock.Keywords：rockmechanics；saltrockcrack；coupledpenetrating-dissolvingmodel；simulationanalysis战略能源储备。目前，能源储存主要有陆上储罐、1引言海上储罐和地下储存3种方式，地下储存因安全性高、不容易遭到破坏而被称为“高度战略安全的储能源(石油和天然气)是一个国家的主要经济命备库”。由于盐岩具有非常低的渗透特性、良好的脉，保障国家能源安全的重要手段之一是建立国家蠕变行为、稳定的力学性能以及易

8、溶解于水的特收稿日期：2005–12–19；修回日期：2006–02–28基金项目：国家自然科学基金资助项目(50204009)；中国科学院武汉岩土力学研究所前沿领域基础研究基金资助项目(Q110306)；中国科学院岩土力学重点实验室开放基金资助项目(Z000403)作者简介：周辉(1972–)，男，博士，1994年毕业于山东矿业学院采矿工程系采矿工程专业，现任副研究员，主要从事岩石细观力学计算方法