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主题:对Hall(1953)有效岩石压缩系数与孔隙度变化曲线的理解
回帖:3、李教授提出的几个问题值得深入研究探讨。
"第一"。。地质体非常复杂,我认为存在这种情况;
"第二"Hall实验样品为不同孔隙度的灰岩和砂岩,我觉得李教授的质疑是合情合理的。Hall实验数据和图3投点的前人数据体现出岩石成分结构对孔隙压缩系数影响似乎很小,至少是在实验中用到的灰岩和砂岩之间很小。但可以确定的是,初始孔隙度相同岩石成分结构不同的样品,它们在同压力条件下的孔隙体积变化量dVp肯定有较大差异。Hall在文中指出了测试的温压条件,也说明了曲线不适用于未固结砂和裂缝性岩石。
"第三",正如李教授指正,Hall岩石压缩系数Cp=dVp/(Vp*dp),高孔隙度岩石分子分母都大,但比值未必大。
回11楼:
1、Hall图版确定的岩石压缩系数比流体高,先生认为这是由地质体非常复杂造成的,并认为存在这种情况。我的观点正相反,地下的情况确实复杂,复杂到人们可能永远也搞不清楚。但是,实验测量岩石压缩系数时,只是在一小块岩心样品上做实验,这样的样品并不复杂,基本可以视为均质岩样。岩石为固体,其压缩系数超过流体,道理上说不过去。
2、Hall图版只适用于致密(固结)岩石,疏松介质并不适用。固结岩石除了有孔隙度高低之分,还有软硬之分。如果孔隙度相同,软岩石和硬岩石都具有相同的压缩系数,也是不符合科学基本原理的。比如孔隙度相同的铁丝网和泡沫材料,谁更容易压缩?
3、岩石的压缩系数是dVp/(Vp*dp)的极限值,单从这个定义式看不出谁高谁低,要转换成计算公式才行。岩石孔隙体积的压缩系数计算公式为Cp=φ Cs/(1-φ),Cs为骨架的压缩系数。从这个公式可以看出,孔隙度越高,压缩系数就越大,即岩石越容易压缩。如果岩石的骨架比较软,如泥岩,则Cs较高,相同孔隙度条件下,Cp也较高。问题的关键是,当孔隙度→0,岩石的孔隙体积→0,孔隙体积的压缩系数也应该→0,可是Hall图版值却→无穷大。孔隙体积都没有了,却还有孔隙体积的压缩系数,Hall图版的这个错误是不是太明显了?
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