多孔介质应力关系方程.pdfVIP

第 6 卷 2 期 应用基础与工程科学学报 V o l. 6,N o. 2 1998 年 6 月　　　　JOU RN AL O F BA S IC SC IEN CE AN D EN G IN EER IN G　　　　 J un e 1998 　 多孔介质应力关系方程 李传亮 ( 中国科学技术大学力学系, 合肥 230027) ( ) 摘要　　 方程 = + P 是描述多孔介质应力关系的经典方程, 由 T erzagh i G 于方程同时定义了二个不可测量, 因而是不实用的; 方程没有引入反映多孔介质 ( ) 特性的最重要参数 , 因而是不妥当的; 鉴于方程存在的问题, 本文对其进行 ( ) 了深入的研究, 重新建立了多孔介质应力之间的关系方程: = P + 1 - ; G 由于 的引入, 新方程更全面、更合理地反映了多孔介质固有的力学特性. 关键词　　Terzagh i 方程　多孔介质　颗粒应力 宏观上均匀分布着孔隙空间的固体物质, 称为多孔介质. 或者, 多孔介质是由相互连 ( ) 接在一起的固体颗粒 骨架 所组成, 而在颗粒之间是形状极其复杂的孔隙空间. 孔隙可以 ( 是互不连通的, 也可以是相互连通的, 但其中一般都充满着一种或几种流体 如空气、水 ) 等 . ( ) 作用在整个介质上的应力称为总应力 , 作用在固体颗粒上的应力称为有效应力 ( ) ( ) 或颗粒应力 , 而孔隙中流体的压力称为孔隙压力 P . 和P 一般为可测量, 而 一般 G G 为不可测量. 整个介质是否产生形变, 取决于固体颗粒是否产生形变; 固体颗粒是否产生 形变, 取决于 的数值变化, 而与 和P 的数值并无直接关系. 因此, 如何通过 和P 正确 G 地确定出 , 或者, 、 和P 三者之间存在什么样的关系, 对研究多孔介质的力学特性是 G G 至关重要的. [ 1 ] 方程是描述 、 和 之间关系的经典方程 , 目前在地质、石油科学领域 T erzagh i G P [2～ 4 ] 被广泛使用 . 然而, 它却是一个不