应变控制下深层黏土动弹性模量与阻尼比试验研究

为研究天津滨海新区深层黏土动力特性,借助GDS动三轴仪器对应变控制条件下天津滨海新区深层黏土的动弹性模量及阻尼比的变化规律进行研究。每组试验中将相应深度土体上覆土层压力作为试验围压,其间只改变控制应变进行循环三轴试验。试验结果表明,土体动弹性模量、阻尼比受围压影响有一个限值,超过这个限值(约3倍参考围压),围压对土体动弹性模量、阻尼比影响很小,但土体动应变对其影响较大。

深层粉质黏土旁压试验及参数反分析

深厚覆盖层土体具有显著的原位结构效应,如何考虑原位结构效应确定其本构模型参数,关系安全评价结果的可靠性。对覆盖层深部粉质黏土开展了原位旁压测试,测得了其荷载-位移曲线,确定了相应深度处初始压力、承载力特征值和旁压模量等力学指标特征值。联合原位旁压试验和室内三轴试验结果,采用基于和声算法的PBP3反分析程序,确定了覆盖层深部粉质黏土的本构模型参数。分别采用反分析参数和室内试验参数模拟了旁压试验过程,与实测荷载位移曲线进行了对比,论证了反分析参数的合理性。

消除深层黏土损害的新型氟硅酸体系

最近研究的砂岩酸化模型表明 ,氟硅酸 (H2 SiF6)与黏土的二次反应对消除地层损害作用极大。传统的观点认为 ,在二次反应中可能产生的沉淀对处理结果不利。但是 ,本文提出的采用贝雷岩心和两块巴西砂岩岩心的室内实验及现场试验表明 ,可以把氟硅酸注入砂岩油藏而不造成损害。实际上 ,含有一定量的HCl或有机酸(如醋酸 ) ,可通过消除黏土损害改变两口巴西注入井的特性。这两口井注入量分别为 11m3/d和 15m3/d ,处理后 ,在 5个月内注入速度维持在 30m3/d或高于此值。用实时监测程序监测处理过程 ,监测结果显示表皮系数从 30 /40降到 0 ,除了比传统的HF酸成本低以外 ,新酸体系的最大好处在于它主要与黏土和长石反应 ,几乎不与石英反应。这样 ,它可消除损害而不削弱岩石结构 ,这对于消除深层损害很合适。氟硅酸是氟化钠加工过程中的副产品 ,成本低 ,是酸化操作的可行选择 ,而酸化操作需要使用氢氟酸体系。

万福矿深部黏土冻结状态的蠕变性状及其参数

根据万福矿井深部黏性土层冻土的蠕变试验结果,确定出-15℃,-20℃及-25℃冻土温度下深部3层黏性土试样的蠕变参数。对比结果表明,-20℃及-25℃冻土温度下,土的蠕变性明显降低,蠕变幅度达到20%的承压能力高于6 MPa,可以其作为深部黏性土层冻结施工的最低控制标准。