考虑含水率的水敏性泥页岩本构关系建立

简介

注采过程中经常出现套管变形事故,套管外围岩的力学参数因注采而发生变化是引发事故的主要原因之一。为准确描述岩石的本构关系以便向套管改进设计及变形分析提供理论支持,以水敏性泥页岩为例,在考虑岩石含水率变化的前提下,建立泥页岩应力增量方程,完善岩石类材料的应力增量关系,修正水敏性泥页岩本构方程,并据此分析含水率对岩石强度的影响规律。研究结果表明：考虑含水率的修正岩石本构模型,可以分别得到加载、中性变载和卸载时泥页岩的本构方程;水敏性泥页岩本构关系的含水率拐点随岩体基本质量级别的提高而增大,质量级别从Ⅴ～Ⅰ的水敏性泥页岩含水率拐点取值范围分别为0、0.01～0.07、0.07～0.14、0.14～0.22和0.22～0.30。