基于核磁共振的脆硬性泥页岩水化损伤演化研究-岩土力学.PDF

第36 卷第3 期 岩 土 力 学 Vol.36 No. 3 2015 年3 月 Rock and Soil Mechanics Mar. 2015 DOI ：10.16285/j.rsm.2015.03.012 基于核磁共振的脆硬性泥页岩水化损伤演化研究 1, 2 1, 2 王 萍 ，屈 展 （1. 西北工业大学 航空学院，陕西 西安 710072 ；2. 西安石油大学 机械工程学院，陕西 西安 710065 ） 摘 要：为研究脆硬性泥页岩水化后细观结构的损伤演化特征，利用核磁共振技术对不同浸泡时间的脆硬性泥页岩试样进行 测量，得到不同浸泡时间的试样质量变化、横向弛豫时间 T 谱分布以及核磁共振成像。结果表明：水化作用会对岩石内部 2 产生损伤，岩样吸水率在最初的8 h 内变化相对较大，1 d 后相对接近稳定，之后变化不明显。随着浸泡时间的延长，微裂 缝在水化的作用下快速扩展、贯通使岩样表面产生明显裂纹。核磁共振 T 谱图和成像结果表明，水化作用使岩样微观结构 2 重新分布，T 曲线信号幅度发生明显的变化，并随着浸泡时间的延长而增加。整个水化损伤分为3 个阶段：大尺寸孔隙裂纹 2 发展阶段；小孔隙产生、大尺寸孔隙裂纹加剧扩展；小孔隙加剧产生扩展、大尺寸孔隙裂纹归并贯通至水化破坏阶段。核磁 共振图像显示同一块岩样在不同浸泡时间的内部微观结构分布，动态地显示岩石的水化损伤过程。 关 键 词：脆硬性泥页岩；水化损伤；核磁共振；弛豫时间；微裂缝 中图分类号：TU 45 文献标识码：A 文章编号：1000－7598 (2015) 03 －687－07 NMR technology based hydration damage evolution of hard brittle shale WANG Ping1, 2 ，QU Zhan1, 2 (1.School of Aeronautics, Northwestern Polytechnical University, Xi’an, Shaanxi 710072, China; 2. School of Mechanical Engineering, Xian Shiyou University, Xi’an, Shaanxi 710065, China)