實驗方案
實驗一單軸壓縮試驗
一.實驗的目的
以白堊系軟巖為研究物件，設定不同的凍結溫度，分別對岩樣進行一次凍融迴圈，並測定其凍融前後的單軸抗壓強度和楊氏彈性模量，且繪出應力—應變曲線。當無側限試樣在縱向壓力作用下出現壓縮破壞時，單位面積上所承受的載荷稱為岩石的單軸抗壓強度，即式樣破壞時的最大載荷與垂直與載入方向的截面積之比。
本次試驗主要測定飽和狀態下試樣的單軸抗壓強度。
二.試樣製備
(1)樣品可用鑽孔岩芯或在坑槽中採取的岩塊，在取樣和試樣製備過程中，不允許發生人為裂隙。
(2)試樣規格：經過鑽取巖芯、巖樣尺寸切割、巖樣打磨幾道工序製備成直徑5cm、高10cm的圓柱體。
(3)試樣製備的精度應満足如下要求：
a沿試樣高度，直徑的誤差不超過0.03cm；
b試樣兩端面不平行度誤差，最大不超過0.005cm；
c端麵應垂直於軸線，最大偏差不超過0.25°；
d 方柱體試樣的相鄰兩面應互相垂直，最大偏差不超過0.25°。
三.主要儀器裝置
1、製樣裝置：鑽石機、切石機及磨石機。
2、測量平台、角尺、游標卡尺、放大鏡、低溫箱等。
3、壓力試驗機。
四、實驗步驟
1.取加工好的岩石試樣15塊，放入抽真空裝置中進行飽水處理，浸泡24h；
2.a．（1）從飽水後的試樣中取3 塊，進行凍結前常溫（+20℃）條件下岩石的單軸壓縮試驗，並記錄應力-應變曲線等資訊；（2）從剩下的飽水岩樣中取出6塊放入低溫箱中，在恆溫-10℃條件下凍結48h；（3）取出凍結後的3塊巖樣，進行凍結-10℃條件下岩石的單軸壓縮試驗，並記錄應力-應變曲線等資訊；（4）取出凍結後另外3塊巖樣，在室內常溫環境下自然解凍後，進行岩石凍結解凍後恢復到常溫條件下岩石的單軸壓縮試驗，並記錄應力-應變曲線等資訊；
b.以剩餘的6塊試樣為物件，把凍結溫度設定為-30℃，重複a中步驟（2）～（4）；
3.通過試驗資料分析在兩種凍結溫度下，巖樣凍結前、凍結中和凍結解凍後三種狀態下三種岩石單軸壓縮下強度、應力-應變曲線及彈性模量等引數的變化情況。
五．成果整理和計算
1.按下式計算岩石的單軸抗壓強度：
-----岩石單軸抗壓強度，mpa；
----最大破壞荷載，n；
----垂直於載入方向的試樣橫截面積，mm2。
2.固體材料的彈性模量是指彈性範圍內應力與應變的比值，反映材料的堅固性。計算割線彈性模量e50 ，即應力應變曲線零荷載點與單軸抗壓強度50%水平交點連線的斜率。
------割線彈性模量，mpa；
------相當於50%抗壓強度的應力值，mpa；
------應力為抗壓強度50%時的應變值。
實驗二含水率試驗
一.實驗的目的
以白堊系軟巖為研究物件，設定不同的凍結溫度，分別對岩樣進行一次凍融迴圈，並測定其凍融前後的飽和吸水率變化情況。岩石的吸水率是判斷岩石強度和抗凍效能的重要指標，是計算岩石其他物理引數的必要引數，可根據岩石的飽和吸水率分析岩石凍融前後微裂紋的發育程度。
二.試樣製備
(1)樣品可用鑽孔岩芯或在坑槽中採取的岩塊，在取樣和試樣製備過程中，不允許發生人為裂隙。
(2)試樣規格：經過鑽取巖芯、巖樣尺寸切割、巖樣打磨幾道工序製備成直徑5cm、高10cm的圓柱體。
(3)試樣製備的精度應満足如下要求：
a沿試樣高度，直徑的誤差不超過0.03cm；
b試樣兩端面不平行度誤差，最大不超過0.005cm；
c端麵應垂直於軸線，最大偏差不超過0.25°；
d 方柱體試樣的相鄰兩面應互相垂直，最大偏差不超過0.25°。
三.主要儀器裝置
1、製樣裝置：鑽石機、切石機及磨石機；
2、烘乾箱、乾燥器、水槽、低溫箱等；
3、電子天平（感量0.01g）；
4．真空抽氣裝置。
四．操作步驟
1.用毛刷清除試件表面的塵土和鬆動顆粒。對軟岩和裂隙較發育的岩石，應用橡皮筋或細鐵絲把試件四周纏起來，以防止試件在吸水過程中掉塊或崩解。
2. （1）取加工好的試件6塊，放在105℃～110℃的烘箱中乾燥24h後取出試件，放入乾燥器中冷卻到室溫稱取質量；
（2）把乾燥後的岩石試塊放入抽真空裝置中進行飽水處理，浸泡24h 後，從抽氣罐中取出飽水後的岩石試塊並用溼毛巾擦乾試塊表面水分稱其各自質量，計算出凍結前三種岩石各自平均飽和吸水率；
（3）取步驟（2）中飽和後的岩石巖樣3塊放入低溫箱中，在恆溫-10℃條件下凍結48h，凍結完畢後在常溫（+20℃）環境中進行自然解凍直到微小孔隙裂隙中的小冰塊全部融化；
（4）把步驟（2）中剩餘的3塊飽和後的岩石巖樣放入低溫箱中，在恆溫-30℃條件下凍結48h，凍結完畢後在常溫（+20℃）環境中進行自然解凍直到微小孔隙裂隙中的小冰塊全部融化；
（5）重複步驟（1）～（2），計算出不同凍結溫度下岩石的飽和吸水率，並分析對比凍融前後岩石飽和吸水率的變化情況。
五．成果整理
計算岩石的飽和吸水率，精確至0.01%。
----飽和吸水率，%；
----試件強制飽和後的質量，g；
----試件烘乾後的質量，g。
實驗三氮吸附實驗
一．實驗目的
以白堊系軟巖為研究物件，設定不同的凍結溫度，分別對岩樣進行一次凍融迴圈，並測定岩石在凍融前後試樣內部孔隙結構（孔容、孔徑和比表面積等）的變化情況，選擇孔隙比表面積、孔容和孔徑作為衡量岩石經過一次凍融迴圈後的損傷變數，從微觀角度對比分析岩石凍融前後的損傷情況。
二．試樣製備
三．試件描述
岩石的名稱、顏色、礦物成分、結構及風化程度等。
四．實驗儀器裝置
1. 鑽石機、切石機及磨石機；
2.電子天平秤、乾燥箱、低溫箱、比表面積分析儀等。
五．操作步驟
1.把製備好的巖樣放到真空乾燥箱中烘乾24h；
2.把烘乾後的樣品轉入樣品管中並稱其質量並進行編號；
3.把編好號的樣品管放到加熱槽中加熱並抽真空保證足夠的抽真空時間；
4.把樣品管放入主機中的液氮冷浴中開始進行全自動試驗，試驗結束後系統會自
動得出凍結前岩石樣品的孔隙分析和比表面積分析報告；
5.取出試驗後的樣品進行飽水處理並取出其中的一半樣品放到低溫箱中在恆溫-10℃條件下凍結48h，另一半樣品放到低溫箱中在恆溫-30℃條件下凍結48h；
6.取出凍結後的巖樣在常溫（+20℃）環境中進行自然解凍48h；
7.重複步驟1～4得出同種岩石不同凍結溫度條件下解凍後岩石樣品的孔隙分析和比表面積分析報告；
8.對凍融前後兩次測試報告進行資料分析和處理得到相應的結論。
六．實驗資料整理及成果分析。
實驗四 ct掃瞄實驗
一、實驗目的
ct 識別技術是通過發射 x 射線使其圍繞物體旋轉並收集 x 射線的衰減資訊，以此來重建 ct 影象的先進無損檢測技術。本實驗以白堊系軟巖為研究物件，設定不同的凍結溫度，分別對岩樣進行一次凍融迴圈，然後運用 ct 掃瞄技術，進行不同凍結溫度下岩石細觀結構的 ct 掃瞄實驗，獲得凍結過程中岩石內部結構的 ct 影象，通過 ct 數的變化反映為 ct 影象灰色度和顏色的改變，從微觀角度定量地分析岩石在不同凍結溫度下各相介質的分布、細觀結構的損傷情況，為研究凍結岩石的損傷特性提供依據。
二．試樣製備
試樣製備如實驗一
三．試樣描述和實驗原理
1.試樣描述
岩石的名稱、顏色、礦物成分、結構及風化程度等。
2.實驗原理
ct 識別技術的工作原理：將 x 射線源與檢測接收器固定在同一機架上，將其與被檢測物體進行同步聯動掃瞄，掃瞄機架每轉動乙個角度就進行一次掃瞄，在每次掃瞄結束後，掃瞄機架轉動到下乙個角度再進行下一次的掃瞄，如此反覆重複上述過程，就可以採集到很多組掃瞄資料。最後這些掃瞄資訊進行處理後，則可得被檢測物體某一掃瞄層面的真實數字影象。
四．實驗儀器裝置
1、製樣裝置：鑽石機、切石機及磨石機。
2、測量平台、角尺、游標卡尺、低溫箱、真空抽氣機、水槽等。
3. x 射線螺旋 ct 機。
五．實驗步驟
1.對乾燥巖樣各掃瞄層面進行連續 ct 掃瞄，得到巖樣初始細觀結構及損傷影象；
2.對飽水岩樣進行連續 ct 掃瞄試驗，觀測水補給後巖樣內細觀結構的 ct 掃瞄影象；
3.把已加工好的巖樣平均分為兩組，一組巖樣放入低溫箱中，在恆溫-10℃條件下凍結48h，然後進行巖樣的連續 ct 掃瞄，觀察-10℃時巖樣內部細觀結構及各相介質分布情況；
4.另一組巖樣放入低溫箱中，在恆溫-30℃條件下凍結48h，然後進行巖樣的連續 ct 掃瞄，觀察-30℃時巖樣內部細觀結構及各相介質分布情況；
5.使步驟3和4中的巖樣在常溫（+20℃）環境中進行自然解凍直到微小孔隙裂隙中的小冰塊全部融化，然後分別進行巖樣的連續 ct 掃瞄，觀察兩組巖樣內的細觀結構及各相介質分布的變化情況。
注：本實驗中對巖樣所做的乾燥和飽水處理過程和實驗一中方法相同。
六．資料整理和成果分析
孔隙度編輯詞條
b新增義項
?巖樣中所有孔隙空間體積之和與該巖樣體積的比值，稱為該岩石的總孔隙度，以百分數表示。儲集層的總孔隙度越大，說明岩石中孔隙空間越大。
從實用出發，只有那些互相連通的孔隙才有實際意義，因為它們不僅能儲存油氣，而且可以允許油氣在其中滲濾。因此在生產實踐中，提出看了有效孔隙度的概念。有效孔隙度是指那些互相連通的，在一般壓力條件下，允許流體在其中流動的孔隙體積之和與巖樣總體積的比值，以百分數表示。
顯然，同一岩石有效孔隙度小於其總孔隙度。
孔隙度摺疊編輯本段
定義摺疊
所謂孔隙度是指岩石中孔隙體積 (或岩石中未被固體物質充填的空間體積)與岩石總體積的比值。
孔隙度的研究摺疊
陸相層序地層與被動大陸邊緣海相層序地層之間存在較大的差異.陸相盆地沉積受多種因素控制,而且不同型別盆地的主要控制因素又各不相同,造就了陸相盆地沉積型別多、相變快、橫向連續性差、縱向上層序厚度變化大,頻繁的湖侵湖退使湖盆沉積垂向上韻律變化快;因此陸相層序地層的形成、結構和模式更為複雜,研究更為困難.在研究與實踐中,中國學者根據陸相盆地的邊界特徵、體系域邊界特徵、初始湖泛面和最大湖泛面、是否有坡折帶等因素,建立了符合中國盆地沉積實際的坳陷型盆地和斷陷型盆地層序地層格架和模式.
控制陸相地層層序發育的因素主要是湖平面的變化、構造、氣候、基準面的變化和物源的供給,特別是構造和氣候顯得十分重要,它們直接控制了湖平面的變化.陸相地層層序研究的方法體系主要包括露頭層序研究方法、實驗觀測和分析方法、測井層序地層分析、**層序地層分析和層序地層的數值模擬方法.在油氣勘探中的區帶勘探階段、目標勘探階段和開發階段,層序地層學都能發揮不可替代的作用.
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