考虑不同土压力模式的水泥土重力式围护墙抗倾覆稳定性分析

墙前开挖区土压力和墙后土压力模式的确定是水泥土重力式挡土墙抗倾覆稳定性验算的关键,不同土压力模式下抗倾覆系数曲线形态有一定的差异。根据墙体竖向力的平衡确定抗倾覆验算点位置,根据墙体的变形特征,同时考虑由于基坑开挖引起的上覆有效土压力变化引入修正系数α修正墙前后土压力,推导了修正土压力模式下墙体的抗倾覆稳定计算公式,对比分析三种不同土压力模式下Kq曲线的形态特征及其影响因素,结果表明墙前后土压力修正模式更能反映实际状态下墙的倾覆失稳形态,其抗倾覆稳定系数也更加合理。

地层上覆压力对储层岩石孔隙度、渗透率的影响规律研究

依据行业标准SY/T63851999覆压下岩石孔隙度和渗透率测定方法,选用CMS-300岩心自动分析仪模拟地层上覆压力的变化过程,研究地层上覆压力对储层岩石孔隙度、渗透率的影响规律,在上覆压力下孔隙度与渗透率的变化,与岩性以及胶结程度有密切的关系。随着上覆压力的增加,岩石孔隙度、渗透率逐渐减小,且在低压段变化较为明显,泥岩及泥质粉砂岩的孔隙度和渗透率降低的幅度最大。

有效应力概念的误用

有效应力是为了工程计算的方便而虚拟的应力概念。为了正确使用该概念,对石油工程中的有效应力进行了研究,并获得以下认识:复杂结构材料和复杂应力条件都必须采用有效应力;有效应力引导了力学的等效原理,根据等效原理,只要物体受到的有效应力相同,所产生的力学效果就完全相同;岩石的有效应力为双重有效应力,即本体有效应力和结构有效应力。研究结果发现:石油工程中通常所使用的有效上覆压力和净围压是一些错误的概念,都是对有效应力概念的误用;使用有效上覆压力和净围压,把地面条件下测量的岩石物性参数转换到地层条件时,其转换结果明显偏大。因此,建议今后不再使用上述两个概念。

低渗透油藏启动压力梯度的应力敏感性实验研究

低渗透油藏由于天然能量不足、岩性致密和压力传导能力差,导致开发过程中地层压力下降幅度较大。地层压力的下降会造成岩石变形而影响其物性和渗流能力,岩石表现出应力敏感性特征。借助室内岩心流动实验,模拟再现地层压力的下降过程,研究了低渗透油藏有效上覆压力对岩石启动压力梯度的影响。结果表明,当地层压力下降时,启动压力梯度随着岩石骨架承受的有效上覆压力的增加而增加,即启动压力梯度具有应力敏感性;且岩石的渗透率越低,当地层压力下降幅度相同时,启动压力梯度的增幅越大,即启动压力梯度的应力敏感程度越强。因此,在根据启动压力梯度计算低渗透油藏合理井距时,要充分考虑地层压力保持水平对启动压力梯度的影响。

考虑开挖效应的基坑被动土压力计算

基坑围护结构上实测的内力常常远比用经典土力学理论计算的数值小,基坑内侧被动土压力的计算值偏小是造成该情况的原因之一。根据基坑开挖工况,认为开挖后土体有效上覆压力是从原地面算起的自重应力与开挖卸载引起的“负附加应力”的叠加,并采用超固结强度指标计算坑内侧被动土压力。

砂岩回弹物理模拟实验

地层剥蚀会造成下伏砂岩的回弹,而砂岩回弹可为油气聚集提供更多的空间。在地质条件下,砂岩回弹受哪些因素的影响,能有多大的回弹量?本文在前人研究的基础上,采用从美国引进的全伺服三轴岩石力学实验装置及正交实验方法,分别对人造砂岩和大庆长垣的实际砂岩进行物理模拟实验,探讨砂体回弹的回弹量及其影响因素。实验结果表明:在岩石弹性范围内,卸载会造成下伏砂体回弹,且回弹量是可观的,可超过1%;岩性是影响砂体回弹的最主要的因素,围压次之;砂体回弹过程与有效上覆压力关系密切,可以用对数模型来描述。

岩石孔隙度地下压缩校正方法

岩石孔隙度的地下压缩校正对于石油地质储量的计算有着重要的意义。在岩石孔隙压缩理论研究的基础上,根据压缩系数的概念,通过严格的数学推导,提出了三种孔隙度地下压缩校正方法,并利用油田实际覆压下的岩石孔隙度压缩实验资料进行了分析验证。结果表明,三种方法对于全区砂岩孔隙度的地下压缩校正是可行的,并具有普遍应用价值。

临南油田夏70块渗流机理研究

临南油田夏70块由于靠弹性能量开采,动液面持续下降,后续开发困难加大。利用岩芯进行了室内实验,研究了有效上覆压力对孔隙度、渗透率、油水单相渗流特性影响的影响,并对相渗特征进行研究,为油田的注水开发提供理论上的指导。

高压裂缝性致密砂岩气藏出砂影响因素及防治——以塔里木盆地迪那2气藏为例

迪那2气藏为高压裂缝性致密砂岩凝析气藏,采用衰竭式开发。单井普遍、持续出砂,堵塞井筒,严重影响气田正常生产。根据经验出砂指标判断基质出砂可能性小,单纯的基质因素很难造成当前的出砂现状。结合迪那地质条件、实际开发情况,从岩石力学角度出发,寻找岩石抗压强度相对薄弱区和有效上覆压力相对高值区,获取出砂影响因素。结果表明:导致岩石抗压强度降低的主要原因有砾岩和含砾岩层抗压强度薄弱带,断层、裂缝抗压强度薄弱带,射孔、酸化抗压强度薄弱带;导致有效上覆压力增加的主要原因为地层压力下降引起的有效上覆压力整体上升,越靠近射孔底部岩石受到的有效上覆压力越大,污染、集流、应力敏感等引起的附加表皮加大生产压差,生产压差越大,近井带受到的有效上覆压力越大。通过Hoek-Brown强度准则判断部分岩石在以上因素综合影响下可达到破坏条件。通过以上认识,提出防治措施,如优化射孔层段和射孔方位、加大孔密和穿深、采用清洁完井工艺,指出防治方向如井位优化、陶瓷防砂等。

上海地区滨海相软黏土十字板强度分析

利用上海地区滨海相软黏土的十字板试验和土工测试数据,分析了十字板强度与深度的线性关系、十字板不排水抗剪强度与上覆有效压力之比随埋深及塑性指数的关系与变化规律,研究了每层土十字板强度平均值与静力触探比贯入阻力平均值之间的相关性,并与已有研究成果作了对比。

国内外用标贯击数获得砂土地基承载力方法的差异

通过对国内外用标贯击数获取砂土地基承载力的方法介绍和分析可知,国内方法注重经验的应用,比较实用简单;而国外的方法注重理论的严谨性,且计算比较繁琐,两种方法存在系统差异性。故在国外工程进行砂土层地基承载力分析时,建议使用国外方法。

基于孔压静力触探试验方法确定砂土的内摩擦角研究

在岩土工程设计中,砂土的内摩擦角作为重要的输入参数之一,可用于计算土压力和确定地基承载里,其准确性直接关系到建造成本和安全,因此确定砂土的内摩擦角是岩土工程勘察中的重要工作内容。在常用的测试手段中,一般采用室内试验进行土体的内摩擦角测试,比如三轴压缩试验和直接剪切试验等,然而由于砂土取土较为困难,采用静力触探手段获取砂土的内摩擦角具有原位性、真实性、快速可靠等特点,在工程勘测中得到越来越多的应用。本文依托实际工程项目,分析总结目前采用孔压静力触探试验成果确定砂土内摩擦角的三种常用方法,并开展实测进行验证对比。研究结果表明,相对于采用锥尖阻力与有效上覆土压力的确定方法、采用有效上覆土压力和相对密实度的确定方法,Senneset提出的计算方法具有明显的优势,计算结果可靠性高、适用性广。

有孔管桩静压沉桩超孔隙水压力消散分析

为研究有孔管桩静压沉桩效应,基于圆孔扩张理论,推导出有孔管桩静压沉桩产生的超孔隙水压力、塑性区半径等解析表达式。同时根据土压力理论,推导出超孔隙水压力与上覆有效压力关系的表达式。最后结合工程案例,比较分析静压无孔管桩和有孔管桩超孔隙水压力的变化情况,揭示出有孔管桩静压沉桩产生的超孔隙水压力变化规律,验证了有孔管桩能够加速超孔隙水压力的消散,并降低超孔隙水压力最大值。