砂砾岩储层一般发育有天然裂缝,砾石与天然裂缝的存在必然会引起压裂液滤失,但缺乏滤失计算理论。为建立定量分析砂砾岩储层滤失速度的数学模型,研究砾石与天然裂缝对砂砾岩滤失速度的影响,根据Kozeny-Carman方程导出了砾石参数与基质孔隙度、渗透率的关系式,将砾石对渗透性的影响归结为对基质渗透率的影响;在此基础上建立了双重介质滤失模型,以正交变换的方法求解压力分布,根据压力分布函数计算滤失速度。最后获得了考虑砾石参数、天然裂缝的砂砾岩双重介质滤失模型,据此研究了不同砾石含量、多种砾石粒径下的滤失速度变化规律以及天然裂缝对滤失速度的影响。结果表明:①砾石含量对滤失速度影响较大,而粒径的影响则较小;②砾石对基质的滤失速度影响较大,而对天然裂缝的滤失速度影响较小;③虽然砾石对砂砾岩储层滤失速度存在一定影响,但天然裂缝才是影响砂砾岩储层滤失的主控因素。
以新疆伊犁一矿为工程背景,设计了物理模型试验,建立了渗水条件下厚砾石层斜井围岩破坏机理模型试验方法.实现了渐进加载作用下渗流状态时井筒围岩塌方破坏过程的试验模拟,并结合模型试验结果对渗流状态下井筒围岩破坏过程及破坏过程中围岩应力和围岩位移变化规律进行了分析.研究结果表明,渗流条件下,非耦合支护厚砾石层巷道顶板离层现象明显,围岩顶板下沉量大于两帮围岩位移量,支架上承受的荷载明显增加;同时由于围岩的自承力明显减少,强度明显较低,支架受力就会变得很大,支架容易失稳;不同级渗流条件下,渐进加载时顶板土压力变化最为明显也最大,两帮的土压力次之.
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