断层岩气体渗透率及Klinkenberg效应

• 作者: 杨晓松 段庆宝 陈建业
• 来源期刊: 地震地质
• 学科: 地球科学
• 关键词: 断层岩 Klinkenberg效应 气体渗透率 绝对渗透率 汶川地震
• 年，卷（期）: 2014,（4）
• 所属期刊栏目: 研究论文
• 页码范围: 964-975
• 页数: 12页
• 分类号: P313
• 字数: 6715字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2014.04.003

摘要

在围压2～40MPa变化范围内,以恒流法多次变化上游压力测量了以断层岩为主的样品的气体(N2)渗透率,将实验结果进行了Klinkenberg效应校正.对实验数据的拟合分析表明,滑脱因子b值与绝对渗透率kl存在b=λkl-d形式的幂律关系,断层岩符合b=0.004 6kl-0.4766的变化关系.与沉积岩相比,断层岩的气体滑脱效应更强,采用气体测量渗透率时,其滑脱效应不能忽略.断层岩气体渗透率和绝对渗透率与测量所用的孔隙压力间的关系为kg/kl=1+(0.0092kl-0.476)/(Pu+Pdl).结果表明样品渗透率越低,滑脱效应越强,提高孔隙压力,滑脱效应逐渐减小;对于高渗(10-15m2～10-18m2)的样品,高孔隙压力下(4MPa以上)的气体渗透率与绝对渗透率基本一致,对于超低渗(10-22m2～ 10-20m2)的样品,即使提高孔隙压力亦很难避免滑脱效应.在40MPa有效压力下断层泥样品的绝对渗透率为4.54× 10-199m2～2.43×10-17m2,角砾岩的绝对渗透率较断层泥高出1～2个数量级,为2.25×10-17m2 ～7.94×10-16m2,表明汶川地震断层带具有核部低、破碎带高的渗透结构,断层带核部具备热压作用发生所要求的低渗条件.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	杨晓松	中国地震局地质研究所地震动力学国家重点实验室	34	239	8.0	14.0
2	段庆宝	中国地震局地质研究所地震动力学国家重点实验室	9	32	4.0	5.0
3	陈建业	中国地震局地质研究所地震动力学国家重点实验室	14	115	7.0	10.0