基于盐岩压缩-扩容边界理论的盐岩储气库密闭性分析研究

根据我国深部盐岩层中天然气储备的可行性研究,针对盐岩储气库密闭性分析开展试验研究和理论分析。首先对盐岩的压缩-扩容边界理论进行分析,根据应城纯盐岩的三轴压缩试验结果,建议采用双曲线函数拟合盐岩的压缩-扩容边界(CDB),对比不同研究者的试验结果表明,所提议的双曲线型较通常采用的抛物线型具有更好的适用性。在分析盐岩的CDB在主应力空间表达式的基础上,给出盐岩扩容接近度(DAI)的定义和表达式,提出采用基于盐岩的压缩-扩容边界理论来分析盐岩储气库的密闭性,并给出相应的算例。

高应力软岩非弹性体积增加试验研究

从砂质泥岩常规三轴试验出发,通过研究体积应变的变化规律,得到不同围压下砂质泥岩完全扩容应变与完全扩容极限.结果表明,软岩在力学作用下产生非弹性的扩容变形.进一步的试验及理论分析认为,砂质泥岩的体积变形存在一个门槛值即压缩扩容边界cd,完全扩容应变既是岩石试件体积应变的最小值同时也是最大压缩应变值.完全扩容应变及完全扩容极限与围压变化幅度一致,说明围压对扩容具有抑制作用.围压越高,压缩扩容边界cd出现的越迟,扩容之前的压缩变形愈大.

无烟煤的压缩-扩容边界与瓦斯渗流相关性研究

采用体积应变增量给出了压缩-扩容边界条件,理论分析了压缩-扩容边界的应力空间形态,并通过不同围压下的三轴实验得到晋城无烟煤的压缩-扩容边界,研究了煤在压缩扩容过程中的瓦斯渗流变化.结果表明:在压缩阶段,试件的渗透率与有效应力曲线更符合公式K=K_0[1-(σ_e/s)^(1/t)]~2;在扩容阶段,当围压较低时,渗透率与有效应力曲线符合二项式公式,当围压较高时,渗透率与有效应力曲线符合公式K=K_(C/D)(1+ce^(-dσ_e)).围压和瓦斯压力对压缩-扩容边界影响显著,初始围压的增大使压缩-扩容边界上的轴向应力增大,应力比增大,渗透率减小;而瓦斯压力的增大使压缩-扩容边界较早发生.现场测试验证了三轴渗流试验中压缩扩容与渗透率变化的一般规律.

建筑·文化·技术及其在地实验的当代探讨——以三次国际高校实体建构样本为例

建筑、文化与技术的本质及其跨时空的内在关系,是一个持续性的研究过程。文章从语言学中古汉语词汇研究的角度探讨了建筑(architecture)、文化(culture)和技术(technology)三个关键词汇的意源及本质,认为建筑、文化、技术借助系统媒介实现了三者之间的转译、传递与跨界,呈现出主体跨越、边界扩容和价值失范的倾向。同时,以三次国际高校建构为载体,结合其建造任务书,解读高校建构实体样本中建筑、文化与技术的建构表达,提出主体跨越和边界扩容的存在形态,即跨越情境中没有主体的主体性迂回与跨越、突破边界限定下的边界模糊与扩容,并求证此情境中价值调适的必要和可能。

基于盐岩损伤机理的深部巨厚盐层钻井液密度设计方法

为防止钻井过程中盐层蠕变发生塑性变形而导致卡钻等事故,传统的方法是建立蠕变本构方程及用实验确定蠕变参数,但是得到的控制盐层蠕变的钻井液密度不能很好地反映实际钻井情况。因而提出一种控制近井筒盐岩不产生扩容损伤变形的新方法,并利用该方法设计了深部巨厚盐层钻井液密度。通过室内试验分析了盐岩损伤变形过程中的声发射信号,确定了盐岩的扩容损伤边界。对于深部盐岩钻井工程中的井壁稳定性问题,根据八面体剪应力准则,井壁盐岩的应力状态控制在扩容损伤边界以内,设计了深部盐层安全钻井液密度窗口。与实际钻井对比分析表明,用该方法设计的钻井液密度窗口能够保证盐层安全钻井,且方法简单而有效,便于现场应用。

基于三轴压缩试验的盐岩损伤与体应变关系理论研究

基于三轴压缩试验,分析三轴压缩过程中盐岩的应变变化特点,定义压缩扩容边界点为最大体应变点。根据岩石内部裂隙发展演化情况,分析与其相应的盐岩内部特征量,得出孔隙率的改变是导致盐岩应变变化的内部原因。根据这一分析成果,定义不同应力状态下的孔隙率为损伤变量,得出不同损伤状态下盐岩孔隙率的变化情况,得到盐岩损伤与体应变关系式。该关系式定量表达了盐岩损伤与体应变之间的关系,为进一步研究盐岩在不同损伤状态下的气体渗透规律提供了理论基础。

盐岩渗透特性的试验研究及其在深部储气库中的应用

为给深部盐岩地层（≥1500m）中所建天然气储库的稳定性和密闭性评价提供科学指导,针对取自江苏金坛的不同杂质含量盐岩试样,在荷兰乌德勒支大学HPT实验室开展了在三轴压缩条件下的瞬态法渗透率测试研究,揭示盐岩的变形特征与渗透率演化规律。试验研究表明：在围压20 MPa的常温测试条件下,随着偏应力从0~40MPa递增,损伤后的低含泥盐岩的渗透率从10-16m2逐渐下降至10-21m2以下,而损伤后的高含泥盐岩的渗透率则平均高出前者1~2个量级,推测表明损伤后的盐岩在加载下裂纹闭合、孔隙减小、逐渐压缩密实,进而渗透率快速降低,同时也表明外载压密作用对纯盐岩的裂纹压缩闭合、甚至损伤修复作用更显著。根据试验成果,并利用H.Alkan等[11]建立的盐岩压缩–扩容边界线对位于1500~2000 m深部的盐岩地层中的球形腔体的围岩应力状态分析显示,围岩几乎都位于扩容边界以下的安全区域,由此推知：即使在储气库低压运行条件下,围岩中较难发生扩容而导致密闭性失效事件发生,腔体的密闭性能极好。该研究为深部盐穴储气库的可行性和密闭性评价提供有利支撑。