高温高压静水压条件下岩石纵波、横波速度和泊松比的实验研究

摘要

为了研究高温高压静水压条件下的岩石的弹性物理参数,利用自行研发的高温高压静水压(气压)装置,结合超声脉冲反射法对4块典型灰岩样品进行了高温(25~400℃)高压静水压(0~300MPa)的纵波、横波的速度测量,并对所测岩石的泊松比进行了计算。实验结果表明,在常温高压下,当气体围压小于200MPa时,岩石的纵波和横波速度呈非线性快速增加,当围压大于200MPa时,波速近似呈线性缓慢增加;当气体围压小于200MPa时,岩石的泊松比增加较快,围压大于200MPa时,泊松比变化很小,由此可推测所测实验灰岩样品的孔隙闭合压力大约为200MPa。恒压高温下,当温度小于300℃时,围压限制了裂隙的热扩张,纵波和横波近似呈线性缓慢变化,泊松比表现为不变或者缓慢增加。当温度大于300℃时,300MPa的围压已不能限制温度导致的裂隙扩张,岩石纵波和横波速度降低,泊松比略微降低。