我有了新的理解,不知是否正确。根据Pob=(1-φ).Ps+φ.Pw,如果骨架压力Ps变大,则岩石骨架承受更多的压力,岩石被压缩;反之,如果Ps变小,则岩石膨胀。当然,这是在骨架初始时就有外压的前提下。对于本例中,初始时外压、内压、骨架都不存在,(1)当外压增大为10MPa后,从示意图看,岩石未发生结构变形,即φ不变,若内压还没增加,此时岩石肯定在被压缩,且Ps=Pob/(1-φ)=12.5MPa;(2)内压逐渐增大,而外压不变,Ps减小,在被压缩的基础上岩石又开始膨胀。由于最终内压只增大到16MPa,此时Pob=10MPa,φ.Pw=0.2*16MPa=3.2MPa,Ps=8.5MPa,即最终岩石骨架还是承受着来自外压的6.8MPa的压力(另外3.2MPa被流体承担),相比较初始岩石骨架不受力的状态,岩石还是被压缩了。
如果内压在16MPa的基础上继续增大,当达到50MPa时,岩石骨架就不受力了,即恢复到了初始状态。如果内压再增加,Ps变为负值,力的方向变为向上,这时才会膨胀。
请李老师指正了。