颗粒堆底面压力凹陷的离散元模拟分析

颗粒堆底面中心出现正压力凹陷现象,与颗粒堆的形成方式具有相关性。本文通过离散元PFC2D颗粒流方法对颗粒堆的形成过程进行模拟:包括颗粒的生成,通过漏斗口自由下落,以及在底面堆积形成颗粒圆锥状颗粒堆。得到形成的颗粒堆体底部压力分布与室内物理模型试验结果较吻合,呈现中心部位压力凹陷的分布形态。基于堆体内部主力链分布形态和粒间接触力的法向角度各向异性特征分析,结合Edwards拱图模型,解释了颗粒堆体底部中心压力凹陷的原因来自颗粒集合体内部力的斜向传递特征,是颗粒堆体中土拱效应的体现。

沾化凹陷仓储层的孔隙度和埋深对油气运聚的影响

在不考虑幕式排烃的情况下,对沾化凹陷成藏期仓储层进行研究,揭示了仓储层的孔隙度和埋深与油气运聚间的关系。在对现今仓储层的厚度、物性和埋深等基本特征研究的基础上,通过对沉积埋藏史的分析,建立成藏期仓储层埋深及孔隙度的演化函数,恢复成藏期仓储层的古埋深和古孔隙度;利用公式计算出成藏期仓储层内油气运移所受的浮力及毛管压力,根据浮力与毛管压力的差值判断仓储层内油气的运聚状态,当差值为正时,说明运移的动力大于运移的阻力,仓储层以运移油气为主;当差值为负时,说明运移的动力小于运移的阻力,油气不能在仓储层中运移,表现为成毯或成藏的状态。利用动、阻力差值的分布规律,结合古孔隙度、古埋深的恢复结果,可对油气运移、成藏的孔隙度和埋深等要素进行界定。结果表明,沾化凹陷古仓储层油气运移的孔隙度下限为34.5%,埋深下限为1300m;现今仓储层油气运移的孔隙度下限为30.9%,埋深下限为1789m。

颗粒物质内部应力分布的研究

作者介绍了颗粒物质内部应力分布的研究现状,讨论了典型的沙堆底部中心压力最小这一反常规现象及相关理论以及动态二维沙堆实验与理论分析,对这些理论进行了综述和比较。测量了探棒与颗粒相对运动情况下,颗粒重组导致滑动摩擦力增大的实验,并对结果进行了解释。

颗粒材料性质的研究

颗粒材料是人们最常见的材料类型之一,由于大多数颗粒材料的性质介于固体和液体之间,人们对其性质的了解并不全面,因此对颗粒材料的性质仍需进一步研究。本文采用自主设计搭建的实验装置,对颗粒材料的静态性质,如静止角、粮仓效应以及堆积后对地面的压力分布进行了测量和研究。结果表明:不同颗粒材料静止角的大小不同;当颗粒材料堆积较浅时,颗粒材料对底部的压力随着堆积高度的增加而增加,而当堆积高度大于圆筒直径2倍左右时,颗粒材料对底部的压力几乎不随高度变化;颗粒堆是否存在压力凹陷与颗粒堆形成的方式有关。