超深定向井地质工程力学耦合机理研究进展与认识

超深定向井是开发深层、超深层油气的重要手段,但深部地层在地形地貌、地层岩性、压力系统、储层流体和工程力学特征等方面存在的复杂性,使超深定向井钻完井工程面临着巨大的挑战。因此,开展超深定向井地质工程力学耦合机理研究对于高效开发深层、超深层油气具有重要意义。从超深复杂构造条件下的三维地质建模、地层岩石力学和地应力的评估、超深复杂岩性多成因地层压力预测以及超深定向井地层-钻头-钻柱耦合力学计算4个方面对超深定向井地质工程力学耦合机理研究进行了梳理总结,分析认为:由于深层地质力学具有抽象性和较强的各向异性,导致了目前地质力学成果很难实际应用在超深定向井钻井中。对此,需要深入开展微观-介观-宏观多尺度耦合研究,充分利用人工智能及大数据进行三维地质建模;通过岩石力学和大数据等手段,创新融合理论与新技术,综合实验测试与现场数据,建立地应力预测的新方法;深入开展随钻测量技术研究,建立地层孔隙压力预测及监测数据平台;基于地质资料及人工智能平台,优选钻井参数、钻具组合,建立超深定向井钻柱-钻头-岩石系统动力学模型,为中国安全高效开展深层、超深层定向井钻井提供理论支撑与技术指导。

天花板水电站田坝村堆积体地质-力学机理-形变耦合分析预警

为有效开展水库滑坡监测预警工作,以牛栏江近坝库段田坝村堆积体为例,通过全球定位系统(global positioning system,GPS)位移监测数据分析和数值模拟的方法研究了堆积体的变形模式并建立了地质-力学机理-形变(geology-mechanism-deformation,GMD)预警模型。结果表明:田坝村堆积体为受库水位骤降因素控制的渐进后退式滑坡;使用改进收敛标准的自编命令强度折减法和动态流-固-时间耦合的模拟方法建立的田坝村堆积变形量预警阈值和库水位下降速率预警判据,可为堆积体的监测预警工作及水库水位的安全调动提供参考依据。

橡胶相结构特征对ABS树脂力学性能的影响

采用乳液聚合法合成了具有橡胶结构特征的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS),将其与苯乙烯-丙烯腈共聚物(SAN)共混,制备了ABS/SAN共混物,并系统地研究了橡胶相结构特征的影响因素及其对共混物力学性能及其形变机理的影响。结果表明,随着聚丁二烯(PB)橡胶粒子粒径的增大,共混物的冲击强度提高,拉伸强度降低;随着橡胶粒子粒径的增大,共混物形变机理从单一的银纹向橡胶粒子空洞化诱发基体剪切屈服转变。

HDPE/EPDM材料的形状记忆特性研究

研究了高密度聚乙烯 /三元乙丙橡胶 (HDPE/EPDM)材料的拉伸与压缩形变回复率 ,温度对拉伸形变回复率的影响 ,力学性能 ,探讨了形状记忆的原理。结果表明 :HDPE/EPDM型共混材料的形变回复率随EPDM含量增加而提高 ;拉伸形变回复率高于压缩形变回复率 ;屈服强度随EPDM含量增加而下降 ,断裂延伸率随EPDM含量增加而上升 ;冷拉伸 热回复的回复速率最快、回复率最高 。

歧南断阶带深层沙二段砂岩成岩演化特征与孔隙保存

歧南断阶带的成岩－孔隙演化模式表明，研究区内特定的成岩－孔隙演化史有利于深层沙河街组二段砂岩孔隙的保存。这一演化史的典型特征包括：储层深埋时间短；烃类流体侵入砂岩孔隙较早；快速埋藏期间的超压流体活动；碳酸盐胶结不普遍；石英的压溶作用受到抑制。各成岩动力学过程与孔隙演化之间的时空组合是导致研究区深部发育砂岩储层的直接原因。深层砂岩孔隙的发育程度及保存状况与各成岩动力学过程间的匹配关系极为密切。