906 工程科学学报，第43卷，第7期 2.0 1.4 (a) (b) 16 1.2 1.0 eronhtoleh 1.2 - 0.8 0.6 0.4 0.4 .…… ... O Flow velocity △Flow velocity 0.2 0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 Liquid pressure difference/MPa Liquid pressure difference/MPa 图3渗流速度与渗透压差的关系.(a)R1岩样：(b)R2岩样 Fig.3 Relationship between liquid velocity and liquid pressure difference:(a)RI sample;(b)R2 sample 6.5 Liquid pressure:3.5 MPa 63 透率产生2个数量级的变化，R2岩样裂隙发育较 6.0 5.8 多，围压递增，渗透率下降速率较大，应力敏感性 亦高于R1岩样；且两个岩样的渗透率比随围压递 5.5 5.3 增均呈负指数函数关系. 5.0 48 2.2渗透压力递增条件下渗透性测试 4.5 43 对裂隙泥岩开展渗透压力递增条件下渗透性 测试（图7）.该阶段R1和R2岩样的初始渗透率分 4.0 3.8 别为3.24×10-9m2和1.46×1017m2(渗透压力3.5MPa, 3.5 2 3 4 围压6.3MPa).渗透压力增大，引起裂隙扩展和贯 Loading level 通，渗流通道逐渐增加，渗透率增大；渗透率随渗 图4围压递增渗透性测试方案 透压力的增长呈指数关系增长（图8）.渗透压力增 Fig.4 Schematic of permeability test with increasing confining pressure 长初期，渗透率增长速率略小：随着渗透压力持续 0.5MPa和0.18×10-7m2/0.5MPa 增长，渗透率增长速率增大.渗透压力增加至5.5MPa 将渗透率与初始渗透率的比值定义为渗透率 时，R1和R2岩样渗透增长率分别达30%和74%. 比，其演化规律可反映裂隙发育程度对渗透性的 R1和R2岩样的平均渗透增长速率分别为0.24× 影响（图6）.R1岩样由于劈裂荷载小于R2岩样， 10-9m2/0.5MPa和0.27×107m2/0.5MPa 裂隙发育较少，故渗透率明显低于R2岩样；R1岩 R2岩样裂隙发育丰富，渗透压力递增导致渗透 样渗透率数量级为10-9m2,R2岩样渗透率数量级 率增加速率高于R1岩样：渗透率比随渗透压力递增 为10~”m2,25%的劈裂荷载差值引起裂隙泥岩渗 呈指数函数增加（图9）.有效应力为围压和渗透压力 4.5 2.6 (a) O Test data b)、 △Test data -----.Fitting curve 、△ ---Fitting curve 4.2 图22 y=5.9431e0.094 1=4.8022e-t.19m R=0.9584 R2-=0.9434 C △ 3.6 .A 33 3.0 1.0 6 4 5 6 Confining pressure/MPa Confining pressure/MPa 图5围压递增条件下渗透率演化（图中R为拟合曲线的相关系数）.(a)R1岩样：(b)R2岩样 Fig.5 Permeability evolution with increasing confining pressure(R in the figure is the correlation coefficient of fitting curve):(a)RI sample(b)R2 sample0.5 MPa 和 0.18×10−17 m 2 /0.5 MPa. 将渗透率与初始渗透率的比值定义为渗透率 比，其演化规律可反映裂隙发育程度对渗透性的 影响（图 6）. R1 岩样由于劈裂荷载小于 R2 岩样， 裂隙发育较少，故渗透率明显低于 R2 岩样；R1 岩 样渗透率数量级为 10−19 m 2 ，R2 岩样渗透率数量级 为 10−17 m 2 ，25% 的劈裂荷载差值引起裂隙泥岩渗 透率产生 2 个数量级的变化. R2 岩样裂隙发育较 多，围压递增，渗透率下降速率较大，应力敏感性 亦高于 R1 岩样；且两个岩样的渗透率比随围压递 增均呈负指数函数关系. 2.2    渗透压力递增条件下渗透性测试 对裂隙泥岩开展渗透压力递增条件下渗透性 测试（图 7）. 该阶段 R1 和 R2 岩样的初始渗透率分 别为3.24×10−19m 2 和1.46×10−17m 2 （渗透压力3.5 MPa， 围压 6.3 MPa）. 渗透压力增大，引起裂隙扩展和贯 通，渗流通道逐渐增加，渗透率增大；渗透率随渗 透压力的增长呈指数关系增长（图 8）. 渗透压力增 长初期，渗透率增长速率略小；随着渗透压力持续 增长，渗透率增长速率增大. 渗透压力增加至 5.5 MPa 时，R1 和 R2 岩样渗透增长率分别达 30% 和 74%. R1 和 R2 岩样的平均渗透增长速率分别为 0.24× 10−19 m 2 /0.5 MPa 和 0.27×10−17 m 2 /0.5 MPa. R2 岩样裂隙发育丰富，渗透压力递增导致渗透 率增加速率高于 R1 岩样；渗透率比随渗透压力递增 呈指数函数增加（图 9）. 有效应力为围压和渗透压力 0 0.4 0.8 1.2 1.6 2.0 0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 Flow velocity/(10−8 cm·s−1 ) Liquid pressure difference/MPa Flow velocity (a) 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 Flow velocity/(10−6 cm·s−1 ) Liquid pressure difference/MPa Flow velocity (b) 图 3    渗流速度与渗透压差的关系. （a）R1 岩样；（b）R2 岩样 Fig.3    Relationship between liquid velocity and liquid pressure difference: (a) R1 sample; (b) R2 sample 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 0 1 2 3 4 5 6 Confining pressure/MPa Loading level 3.8 4.3 4.8 5.3 6.3 Liquid pressure: 3.5 MPa 5.8 图 4    围压递增渗透性测试方案 Fig.4    Schematic of permeability test with increasing confining pressure y=5.9431e−0.094x R 2=0.9584 3.0 3.3 3.6 3.9 4.2 4.5 3 4 5 6 7 Permeability/(10−19 m2 ) Confining pressure/MPa Test data Fitting curve (a) y=4.8022e−0.197x R 2=0.9434 1.0 1.4 1.8 2.2 2.6 3 4 5 6 7 Permeability/(10−17 m2 ) Confining pressure/MPa Test data Fitting curve (b) 图 5    围压递增条件下渗透率演化（图中 R 为拟合曲线的相关系数）. （a）R1 岩样；（b）R2 岩样 Fig.5    Permeability evolution with increasing confining pressure（R in the figure is the correlation coefficient of fitting curve）: (a) R1 sample; (b) R2 sample · 906 · 工程科学学报，第 43 卷，第 7 期