Page 89 - 《爆炸与冲击》2025年第6期

第 45 卷 王 伟，等： 循环冲击作用下砂岩裂缝扩展及渗透率响应特征 第 6 期

(a) Front view, three (b) Side view, three (c) Top view, three
(a) Three times of impact times of impact times of impact times of impact

(d) Front view, six (e) Side view, six (f) Top view, six
(b) Six times of impact times of impact times of impact times of impact

(g) Front view, nine (h) Side view, nine (i) Top view, nine
(c) Nine times of impact times of impact times of impact times of impact
图 12 围压 1 MPa 砂岩试样 CT 扫描切片图 图 13 冲击后试样裂缝三维重构图
Fig. 12 CT scan slice image of samples with Fig. 13 3D reconstruction of samples after impact
confining pressure of 1 MPa

3 循环冲击作用下砂岩微观渗流响应

F d
3.1 裂缝模型提取与构建 f f
为深入分析冲击次数对试样微观渗透特征
F w F w
的影响，在冲击 3、6 和 9 次后的岩心试样中选取
4 950 μm×4 950 μm×4 950 μm 大小的含主裂缝代 f f
表性体积单元，如图 15 所示。孤立孔隙、裂缝 图 14 试样冲击破坏示意图
和主裂缝不连通，在流体运移过程中不起作用， Fig. 14 Schematic diagram of sample after impact failure
在计算前将孤立孔隙和裂缝删除。冲击 3、6 和 9 次后主裂缝长度分别为 6 274.29、7 239.55、8 015.79 μm，
开度分别为 1 800.31、2 248.79、4 015.15 μm，形状因子分别为 395.76、430.79、552.87。长度和开度的增长
表明循环冲击作用提升了裂缝的尺寸，而形状因子 η 的增长证实循环冲击作用促使裂缝扁平化、复杂
化，即主裂缝粗糙不平且存在弯曲分支裂缝。

1 000 μm 1 000 μm 1 000 μm

(a) Three times of impact (b) Six times of impact (c) Nine times of impact
图 15 含主裂缝的代表性体积单元
Fig. 15 Representative volume elements containing main cracks

061421-9