加载速率对不同岩性岩石Kaiser效应影响的试验研究

摘要

当加载速率较快时，砂岩、粗砂岩、泥岩等岩石相对于加载速度较慢的测试，Kaiser点对应的应力值增大，但对于灰岩等脆性岩石，加载速率对其Kaiser效应影响甚微。因此，需要具体分析加载速率对不同岩性岩石Kaiser效应的影响。试验发现，不同加载速率导致声发射累积次数随应力的变化曲线存在显著差异。这是因为当加载速率较慢时，岩心内部较大和较小的裂缝都会发生错动和扩展，致使声发射信号比较明显，得到的Kaiser点对应的应力值较小：而当加载速率较快时，只有较大的裂缝才会发生错动和扩展，Kaiser点对应的应力值相对较大。当深度大于2500m的岩心在声发射测量过程中，Kaiser点往往出现在岩石破坏点之后，因此必须模拟地层条件采用围压下的Kaiser效应进行测量，测得相应地层的地应力大小。针对不同的岩性岩石选取不同的加载速率进行加载研究，试验结果与现场试验结果基本一致。结论为Kaiser效应试验测地应力提供理论依据和借鉴。