孔隙度不随压力变化？？？？？

dingzhiwencup

这是个应力敏感问题吧，一般孔隙度变化不是很大，渗透率变幅大，所以孔隙度的变化可不可以暂时忽略呢

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岩石中所有孔隙空间体积之和与该岩样体积的比值，称为该岩石的总孔隙度，以百分数表示。但是随着深度的增加，岩石会越来越致密，储层条件会越差。孔隙度作为评价储层的一个条件，所以会变化。

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mzlA513

我的观点：岩石是由不同的颗粒和不同的胶结物组成的，其间存在形状各异的孔隙和微裂纹。请记住我的话;我们在寻求物质变化规律的真相时，千万不要用已经抽象好的理想模型或概念来讨论问题。因为它已经不真实了，偏离了真实。正因为岩石颗粒形状各种各样它们可以相互嵌入和以各种方式接触，所以孔隙形状是非常复杂的。有人认为：当孔隙压力较小或没有，只有外压时，才会出现压实现象。所谓压实是指颗粒间的相互嵌入，即孔隙或微裂纹的空间体积减少，而此时假定颗粒变形可以忽略不计。所谓压缩变形指岩石颗粒和孔隙同时发生变形，但是这种变形一般人认为是可以弹性恢复的，也就是说，外压卸去（或孔隙压力卸去），岩石还会恢复原状。好像可以认为像那个老师说的那样，孔隙度不会发生变化。
     真实的情况是：当岩石在外压和孔隙压力作用变化时，压实和压缩变形是同时进行的，只不过载荷较小时压实占主导地位，压缩变形呈现次要矛盾；载荷较大时，压缩变形占主导地位，而压实呈现次要矛盾。
你可以亲自做实验观察一下，拿一个圆柱岩石试样做单轴压缩实验，先少量加载后，然后卸载，再加载，你会发现岩石出现了压实（即有塑性变形发生），但是也还恢复一部分弹性。好，继续实验，第2次加载时，加到比较大的载荷，但是不要超过“所谓的弹性阶段”，然后第2次卸载，你会发现卸载曲线根本没有和加载曲线重合，也出现了塑性残余变形，也就是说这个所谓的弹性阶段只能是近似认为是弹性阶段。
      所以结论是：压实现象中有压缩变形，压缩变形中有压实现象存在。只是分配比例不一样而已。只要发生压实现象就一定会发生孔隙度变化。所以孔隙度不变是有条件的，在纯压缩变形理论中，也许能存在。
    真实的情况更复杂，我告诉你们，当外压和孔隙压力发生变化时，除了上述现象外，还时时刻刻都有裂纹萌生和扩展，也就是说孔隙时时刻刻都在发生着变化。通过岩石压缩声发射实验可以检测到这一情况。

zgc89

压力变化的，有效空隙度是变化的，储存流体的空间变小了，还有另一种想法，你把岩石想象成封闭容器，空间就那么大，岩石是有无数的分子组成的，无论压力怎么变化，分子大小不会变化，剩余的空间也就不会变化。个人愚见。

mzlA513

我们谈孔隙度通常是储层，由于其上下盖层相对储层而言，是很坚硬的可以近似认为是刚体。当储层中孔隙压力发生变化时，实际上只是夹在其中的很小一部分储层孔隙压力降低了。而其上覆地层压力并没有变化，所以储层岩石的体积应该是变小的。如果产层较厚，生产时间又长，你会观测到上覆地层沉降现象。当产层被压实后，孔隙度会变小。

mzlA513

cllipe 发表于 2013-11-17 19:39
第一，先生没有把压实与压缩区分开；第二，孔隙与孔隙度不同，孔隙变小，孔隙度不一定变小。

请你看看我的上一篇帖子，压实和压缩（变形）我分的很清楚。孔隙和孔隙度我也分的很清楚。压实是骨架几乎没有变形，而只有孔隙变小，  整体体积减小 （ 表现为类似塑性变形一样，实际不是）， 所以压实会导致孔隙度也会变小。而压缩（严格是压缩变形）通常是指所谓的可以弹性恢复的变形阶段，实际上所谓的纯压缩变形阶段在岩石受到外压或者孔隙压力作用下，根本就不存在。在压缩变形阶段中也含有一些压实的 成分在里面（我们实验已经观察到这种现象了，岩石卸载后再加载，不可能保证加、卸载曲线完全相同，而是有一定量的不可恢复的变形。整个实验过程中，你可以借助于声波接受装置，看到岩石在加卸载过程中，微裂纹时时刻刻都在产生或扩展。），即有一定量的压实（实际上是孔隙或裂纹的闭合和相互错动）恢复不了的变形。所以岩石在加载外压和/或孔隙压力时，是压实和压缩变形同时存在，这是它和金属材料根本不同之点。所以只要有压实存在，就一定有孔隙的变化，也有孔隙度的变化。

mzlA513

cllipe 发表于 2013-11-19 10:25
实验室条件是不应该产生塑性变形的，因为实验压力没有超过岩石在地下受到的最大压力。之所以实验出现了塑 ...

      你看到我的加、卸载曲线了，远远比屈服极限低，同样会出现塑性变形，实际不是塑性变形，就是有部分孔隙和微裂纹被压实了。岩石的微观结构和金属不一样，岩石是各种形状的颗粒物通过胶结物的胶结成为带有孔隙的结构，而金属是没有孔隙的晶格结构。金属当中存在纯弹性变形（即晶格变形），金属中的塑性变形是晶格扭曲发生错位导致的，岩石中除了颗粒的错位外，还有孔隙或微裂纹的填充（我们称之为压实），所以二者的塑性变形概念是不一样的。而岩石中的这种纯弹性变形严格是没有的，因为无论加载还是卸载，我们通过声波接受装置试验都能接收到孔隙或裂纹的破裂，根本不需要达到其强度极限，如下图所示。所谓的弹性压缩阶段，只是科学家们处理不了其中的压实问题，不得已而简化的假设为弹性压缩阶段，真实情况就是我刚才讲的那样。我申请的一个自然科学基金包含这方面的探讨研究。
      因为岩石的这种形状各异的颗粒物通过胶结物胶结成的带有形状各异的孔隙结构，受载后局部应力集中很大，所以发生局部破裂是不可避免的，而且加、卸载中都会出现。

mzlA513

cllipe 发表于 2013-11-19 17:59
你不应该进行单轴加载实验，应该加围压，因为地下就有围压，单轴加载很容易产生剪切破坏。
卸载过程不容 ...

    都是带围压的实验，只是没给你说的那么清楚。我看你是被抽象后的理论蒙蔽了。理论跟实际都是有很大差距的。没有一种理论能够准确描述自然现象。只是现在人很相信现代科学，可是为什么要引人那么多，那么多，那么多的系数修正呢？这还不能说明问题吗？它只能大概描述现象，不能精确描述，所以需要实验和具体工程实际进行修正？别让理论假象遮住了双眼，也别让所谓现代科学遮住了双眼，^_^