层间非均质含天然气水合物沉积物力学性质数值模拟研究

叶瑞杰; 蒋宇静; 张瑞琪; 公彬; 张博文

doi:10.16452/j.cnki.sdkjzk.2024.02.003

山东科技大学学报（自然科学版） ›› 2024, Vol. 43 ›› Issue (02) : 22 -29. DOI: 10.16452/j.cnki.sdkjzk.2024.02.003

层间非均质含天然气水合物沉积物力学性质数值模拟研究

叶瑞杰, 蒋宇静, 张瑞琪, 公彬, 张博文

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摘要

为探究含天然气水合物夹层的砂岩储层的力学性质及剪切破坏机理，采用离散元法制备含天然气水合物夹层的砂岩储层试样，进行了一系列双轴剪切试验。研究结果表明：当天然气水合物夹层的饱和度低于15%,且夹层厚度小于1/5时，砂岩储层整体强度降低；当水合物夹层的饱和度超过35%,含水合物夹层厚度超过1/2时，水合物夹层才能增强整个试样的强度。含水合物夹层的失效形式与上覆层和下伏层的失效形式不同，含水合物夹层的破坏主要归因于水合物颗粒与周围颗粒的胶结作用的破坏。