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CO_(2)快速吞吐提高页岩油采收率现场试验
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作者 姚红生 高玉巧 +3 位作者 郑永旺 邱伟生 龚月 钱洋慧 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期10-19,共10页
页岩油注CO_(2)吞吐提高采收率技术处于探索阶段,目前面临着CO_(2)与页岩储层及流体相互作用机制不明确、数值模拟技术不成熟、缺乏规模注采及低成本回收工艺等技术难题。为探索页岩油注CO_(2)提高采收率主控机理,以苏北盆地溱潼凹陷古... 页岩油注CO_(2)吞吐提高采收率技术处于探索阶段,目前面临着CO_(2)与页岩储层及流体相互作用机制不明确、数值模拟技术不成熟、缺乏规模注采及低成本回收工艺等技术难题。为探索页岩油注CO_(2)提高采收率主控机理,以苏北盆地溱潼凹陷古近系阜宁组二段页岩油为对象开展了超临界CO_(2)水岩反应实验,分析了高温高压条件下页岩矿物溶蚀作用及其对孔隙度和渗透率的影响,并通过注CO_(2)恒质膨胀实验、最小混相压力测试评价了地层超压条件下注CO_(2)后原油高压物性变化特征,并在此基础上开展考虑多因素数值模拟研究优化了设计注入参数,最终通过矿场试验验证了技术可行性。研究结果表明:(1) CO_(2)水岩反应以碳酸质矿物溶蚀占主导,长英质矿物部分溶解,生成中大孔隙;(2)在地层原油中注入适量的CO_(2),显著萃取了原油中间烃组分,原油黏度从5.151 mPa·s下降到1.250 mPa·s,且CO_(2)首先萃取轻烃组分,随生产时间增加萃取组分逐渐变为重烃;(3)基于人工压裂与天然缝网混合介质组分数模模型,优化设计单井吞吐注气量1.7×10~4 t,注气速度500~600 t/d,焖井时间50 d;(4)低压侧加热的页岩油CO_(2)吞吐地面工艺,可依据CO_(2)注入地面工艺多参数数据模型,实现精准控温,避免注入管线冻堵及井下油管和套管材料低温脆断问题;(5)产出气CO_(2)浓度高于80%时,采用气相回收直注工艺,实现产出气回收成本降至104元/t。结论认为,CO_(2)快速吞吐有效提高了页岩油采收率,形成的机理认识和技术系列可为页岩油注CO_(2)吞吐开发提供参考和借鉴。 展开更多
关键词 页岩油 注CO_(2) 水岩反应 机理 混合介质组分数模 快速吞吐 地面工艺 现场试验
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Numerical simulation of mechanisms of deformation,failure and energy dissipation in porous rock media subjected to wave stresses 被引量:33
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作者 JU Yang1,2,WANG HuiJie1,YANG YongMing1,HU QinAng3 & PENG RuiDong1 1 State Key Laboratory of Coal Resources and Safe Mining,Beijing Key Laboratory of Fracture and Damage Mechanics of Rock and Concrete,China University of Mining and Technology,Beijing 100083,China 2 Department of Mechanical and Manufacturing Engineering,University of Calgary,Calgary,Alberta,T2N 1N4,Canada 3 School of Environment and Civil Engineering,College of Engineering,Oklahoma State University,Stillwater,OK 74078,USA 《Science China(Technological Sciences)》 SCIE EI CAS 2010年第4期1098-1113,共16页
The pore characteristics,mineral compositions,physical and mechanical properties of the subarkose sandstones were acquired by means of CT scan,X-ray diffraction and physical tests.A few physical models possessing the ... The pore characteristics,mineral compositions,physical and mechanical properties of the subarkose sandstones were acquired by means of CT scan,X-ray diffraction and physical tests.A few physical models possessing the same pore characteristics and matrix properties but different porosities compared to the natural sandstones were developed.The 3D finite element models of the rock media with varied porosities were established based on the CT image processing of the physical models and the MIMICS software platform.The failure processes of the porous rock media loaded by the split Hopkinson pressure bar(SHPB) were simulated by satisfying the elastic wave propagation theory.The dynamic responses,stress transition,deformation and failure mechanisms of the porous rock media subjected to the wave stresses were analyzed.It is shown that an explicit and quantitative analysis of the stress,strain and deformation and failure mechanisms of porous rocks under the wave stresses can be achieved by using the developed 3D finite element models.With applied wave stresses of certain amplitude and velocity,no evident pore deformation was observed for the rock media with a porosity less than 15%.The deformation is dominantly the combination of microplasticity(shear strain),cracking(tensile strain) of matrix and coalescence of the cracked regions around pores.Shear stresses lead to microplasticity,while tensile stresses result in cracking of the matrix.Cracking and coalescence of the matrix elements in the neighborhood of pores resulted from the high transverse tensile stress or tensile strain which exceeded the threshold values.The simulation results of stress wave propagation,deformation and failure mechanisms and energy dissipation in porous rock media were in good agreement with the physical tests.The present study provides a reference for analyzing the intrinsic mechanisms of the complex dynamic response,stress transit mode,deformation and failure mechanisms and the disaster mechanisms of rock media. 展开更多
关键词 POROUS media three-dimensional finite element model rock media stress WAVE FAILURE mechanism energy DISSIPATION
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水力压裂时岩石破裂压力数值计算 被引量:28
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作者 任岚 赵金洲 +1 位作者 胡永全 冉乙钧 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第A02期3417-3422,共6页
以多孔介质流体渗流与岩石应力-应变耦合理论为基础,推导水力压裂时岩石破裂压力数值计算方程,提出一种全新的岩石破裂压力计算方法。该方法考虑岩石变形与流体渗流的全耦合作用,采用有限元法数值计算技术,能模拟计算流体向地层渗滤情... 以多孔介质流体渗流与岩石应力-应变耦合理论为基础,推导水力压裂时岩石破裂压力数值计算方程,提出一种全新的岩石破裂压力计算方法。该方法考虑岩石变形与流体渗流的全耦合作用,采用有限元法数值计算技术,能模拟计算流体向地层渗滤情况下井眼周围地层有效应力的时空分布,因此,该方法不但能求得岩石的破裂压力,还能同时求得岩石的破裂时间。建立的破裂压力数值计算理论克服传统破裂压力解析计算方法的许多不足,如无法精确计算井眼周围孔隙压力的升高导致应力集中加剧对破裂压力的影响,无法计算地层破裂的确切时间等问题。该计算理论的建立,实现岩石破裂压力数值计算的突破和计算精度的提高,为水力压裂时岩石破裂压力的计算找到了新的理论和方法。 展开更多
关键词 岩石力学 水力压裂 岩石破裂压力 数值计算 多孔介质
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岩心孔隙介质中流体的核磁共振弛豫 被引量:37
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作者 龚国波 孙伯勤 +2 位作者 刘买利 叶朝辉 高秉钧 《波谱学杂志》 CAS CSCD 北大核心 2006年第3期379-395,共17页
弛豫时间是核磁共振研究中的一个重要参数,岩心孔隙介质流体的弛豫过程是自由流体弛豫机制、表面弛豫机制和流体的扩散弛豫机制共同作用的结果,它包含了丰富的孔隙和流体本身的信息.弛豫时间和自扩散系数的测量及对弛豫时间的分析是核... 弛豫时间是核磁共振研究中的一个重要参数,岩心孔隙介质流体的弛豫过程是自由流体弛豫机制、表面弛豫机制和流体的扩散弛豫机制共同作用的结果,它包含了丰富的孔隙和流体本身的信息.弛豫时间和自扩散系数的测量及对弛豫时间的分析是核磁共振技术应用于岩心分析和石油勘测的重要内容. 展开更多
关键词 核磁共振 岩心孔隙介质 弛豫机制 弛豫时间 扩散系数
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非饱和岩体弹塑性损伤模型研究与应用 被引量:14
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作者 戴永浩 陈卫忠 +1 位作者 伍国军 周喜德 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第4期728-735,共8页
从多孔介质的角度,首先建立岩石孔隙度与体积应变之间的关系,在此基础上定义材料的渗透系数、孔隙度、损伤变量和饱和度的基于孔隙度变化的动态演化关系式;然后基于多孔介质有效应力原理,提出非饱和渗流应力耦合的弹塑性损伤本构模型;... 从多孔介质的角度,首先建立岩石孔隙度与体积应变之间的关系,在此基础上定义材料的渗透系数、孔隙度、损伤变量和饱和度的基于孔隙度变化的动态演化关系式;然后基于多孔介质有效应力原理,提出非饱和渗流应力耦合的弹塑性损伤本构模型;最后将所建模型通过子程序导入大型非线性有限元分析软件ABAQUS,对锦屏水电站引水隧洞开挖过程中的围岩变形、应力、塑性区、孔隙水压力、损伤及孔隙度演化进行计算与分析,研究结果对引水隧洞的开挖与支护设计具有一定的参考价值和借鉴意义。数值计算结果表明,所建模型合理,可反映围岩饱和–非饱和–再饱和过程中变形、损伤演化的机制。 展开更多
关键词 岩石力学 多孔介质 非饱和岩石 损伤 耦合 本构模型
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岩石介质中地铁列车运行引起的环境振动响应研究 被引量:12
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作者 张波 李术才 +2 位作者 张敦福 薛翊国 王锡平 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第S1期3341-3347,共7页
利用弹性波理论,分析适于分层地基的黏弹性人工边界;以处于岩石中的青岛地铁三号线为研究对象,采用有限元方法建立环境振动计算模型,针对不同岩层弹性模量、隧道埋深、衬砌厚度对地铁运行所致环境振动响应的影响规律进行研究。研究结果... 利用弹性波理论,分析适于分层地基的黏弹性人工边界;以处于岩石中的青岛地铁三号线为研究对象,采用有限元方法建立环境振动计算模型,针对不同岩层弹性模量、隧道埋深、衬砌厚度对地铁运行所致环境振动响应的影响规律进行研究。研究结果表明,不同深度岩层弹性模量的变化对地铁振动所致环境响应的影响不同;在弹性模量较大岩石介质中地铁引起的自由地表振动垂向加速度只有隧道顶部正上方一个放大区;地铁对自由地表的振动响应随隧道埋深减小而增大;衬砌厚度对地铁振动环境响应影响较小。 展开更多
关键词 岩石力学 地铁 列车振动 环境振动响应 岩石介质
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双重介质温度场-渗流场-应力场耦合模型及三维数值研究 被引量:47
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作者 赵延林 曹平 +2 位作者 赵阳升 林杭 汪亦显 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第S2期4024-4031,共8页
在建立双重介质温度场-渗流场-应力场耦合微分控制方程基础上,提出研究裂隙岩体温度场-渗流场-应力场耦合的双重介质模型,对不同介质分别建立以节点位移、水压力和温度为求解量的三维有限元格式,提出该数学模型的求解策略与方法,开发双... 在建立双重介质温度场-渗流场-应力场耦合微分控制方程基础上,提出研究裂隙岩体温度场-渗流场-应力场耦合的双重介质模型,对不同介质分别建立以节点位移、水压力和温度为求解量的三维有限元格式,提出该数学模型的求解策略与方法,开发双重介质流固热耦合分析的计算程序,通过模拟地下2200m的高温岩体地热开发系统的算例发现,注入井附近温度场-渗流场-应力场三场耦合作用十分明显的,主干裂隙对渗流场、温度场和应力场的整体分布具显著影响。与渗流场-应力场耦合,应力场-温度场耦合进行比较,探讨各场耦合效应的强弱,可以得出,在一定空间、时间域内,往往存在着起主导控制作用的双场耦合系统,变温条件下温度场对裂隙渗流场具显著耦合作用,从而论证了存在温度变化梯度的岩土工程中进行三场耦合分析的重要性。 展开更多
关键词 岩石力学 温度场-渗流场-应力场耦合模型 双重介质 有限元法 三维数值模拟
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裂隙岩体渗流–损伤–断裂耦合模型及其应用 被引量:32
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作者 赵延林 曹平 +1 位作者 汪亦显 刘业科 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第8期1634-1643,共10页
从岩体结构力学和细观损伤力学的角度出发,根据裂隙发育与工程尺度的关系,建立合理且适用的裂隙岩体渗流–损伤–断裂耦合数学模型,该模型能真实反映渗流场与应力场耦合作用下裂隙岩体的损伤演化特性,并能模拟由于渗透压的存在和变化引... 从岩体结构力学和细观损伤力学的角度出发,根据裂隙发育与工程尺度的关系,建立合理且适用的裂隙岩体渗流–损伤–断裂耦合数学模型,该模型能真实反映渗流场与应力场耦合作用下裂隙岩体的损伤演化特性,并能模拟由于渗透压的存在和变化引起的拟连续岩体内翼形裂纹的开裂、扩展和贯通等损伤演化特性和高序次贯通裂隙的张开、闭合。建立考虑渗透压力的三维含水裂隙岩体弹塑性断裂损伤本构方程和损伤应力状态作用下流体渗流方程,给出该数学模型的求解策略与方法,开发裂隙岩体渗流–损伤–断裂耦合分析的的三维有限元计算程序DSDFC.for。该计算程序能模拟岩体分步开挖、应力和渗流边界的动态变化,对裂隙岸坡蓄水加载过程进行渗流–损伤–断裂耦合分析,发现水库蓄水后岸坡山体的竖向抬升,随水位上升岸坡破损区增大,断层塑性区向岸坡深部扩展,与裂隙渗流比较,拟连续岩体渗流滞后。 展开更多
关键词 岩石力学 裂隙岩体 损伤演化 有限元法 耦合模型 双重介质
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页岩气藏流固耦合渗流模型及有限元求解 被引量:17
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作者 盛茂 李根生 +2 位作者 黄中伟 田守嶒 SHAH S 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第9期1894-1900,共7页
页岩气渗流模型是页岩气藏动态分析和数值模拟的基础。将裂缝性页岩气藏视为基质孔隙–裂缝双重介质,同时考虑岩石骨架变形对气体渗流场的影响,建立页岩气藏流固耦合渗流模型。模型假设基质孔隙内作克努森流动,裂缝中作达西渗流,综合考... 页岩气渗流模型是页岩气藏动态分析和数值模拟的基础。将裂缝性页岩气藏视为基质孔隙–裂缝双重介质,同时考虑岩石骨架变形对气体渗流场的影响,建立页岩气藏流固耦合渗流模型。模型假设基质孔隙内作克努森流动,裂缝中作达西渗流,综合考虑页岩气壁面滑脱流动与孔内扩散作用、吸附与脱附、应力敏感性等渗流机制。采用有限元法离散控制方程及全隐式耦合求解方法,编制计算机程序。考虑真实页岩参数取值,利用该模型进行算例分析。结果表明,页岩气藏压力下降速率小于常规裂缝性气藏压力下降速率;裂缝渗透率是影响裂缝渗流压力衰减的主要因素,需考虑页岩裂缝导流能力与基质产气速率的匹配关系;原始地层压力越小,裂缝渗流压力衰减越慢。所建模型可为页岩气藏模拟器开发及动态分析提供理论基础。 展开更多
关键词 岩石力学 页岩气 气体流动 双重介质 流固耦合 有限元
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砂土介质注浆渗透扩散试验与加固机制研究 被引量:27
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作者 沙飞 李术才 +4 位作者 林春金 刘人太 张庆松 杨磊 李召峰 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第11期4259-4269,共11页
设计了一套可视化砂土介质恒压注浆渗透扩散与加固模拟试验装置。选用普通硅酸盐42.5水泥(OPC)、超细硅酸盐水泥(MC)、超细硫铝水泥(MSAC)及自主研发材料(EMCG),对砂土多孔介质进行了注浆渗透扩散与加固试验。研究了细砂土体不同浆液、... 设计了一套可视化砂土介质恒压注浆渗透扩散与加固模拟试验装置。选用普通硅酸盐42.5水泥(OPC)、超细硅酸盐水泥(MC)、超细硫铝水泥(MSAC)及自主研发材料(EMCG),对砂土多孔介质进行了注浆渗透扩散与加固试验。研究了细砂土体不同浆液、注浆压力工况下扩散距离、注浆量随时间变化规律,以及不同浆液、砂样级配及注浆压力对加固效果影响。采用极差分析法确定了加固效果主控因素,获得了加固体宏观破坏模式,通过SEM分析了岩-浆界面微观加固模型,揭示了不同材料加固效果差异的本质原因。研究结果表明:注浆材料与颗粒质量分数主导着细砂土体可注性,注浆压力对可注性提高程度不大,EMCG可注性最强,MC、MSAC次之,OPC最差;在完全可注情况下,砂样级配越细,加固体强度改善效果越明显;EMCG材料加固体7、28 d强度明显高于MSAC、MC、OPC加固体;EMCG的7 d加固体强度达到28 d参数70%以上;注浆材料主导着注浆加固效果,EMCG对不同级配砂土体注浆加固效果显著优于其他水泥类材料,OPC最差;注浆后EMCG浆-岩界面生成的致密C-S-H凝胶体能够有效提高胶结强度。最后从注浆材料选型、注浆过程控制、钻孔布置方面对砂土层渗透注浆设计方法提出了工程治理改进建议。 展开更多
关键词 砂土多孔介质 注浆模拟试验 渗透扩散 注浆材料 加固效果 岩-浆加固机制
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强随机分布裂隙介质的二维逾渗规律研究 被引量:16
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作者 冯增朝 赵阳升 吕兆兴 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第z2期3904-3908,共5页
首先以介质中裂隙的方向分布为基础,将孔隙裂隙双重介质分为弱随机分布裂隙介质、分组分布裂隙介质、强随机分布裂隙介质3类。然后将岩体的主要渗流通道——裂隙引入到逾渗研究理论中,以裂隙数量分布分形规律的基础,建立了强随机分布裂... 首先以介质中裂隙的方向分布为基础,将孔隙裂隙双重介质分为弱随机分布裂隙介质、分组分布裂隙介质、强随机分布裂隙介质3类。然后将岩体的主要渗流通道——裂隙引入到逾渗研究理论中,以裂隙数量分布分形规律的基础,建立了强随机分布裂隙介质的逾渗模拟方法。通过数值计算的方法研究了强随机分布裂隙介质逾渗现象与逾渗规律,得到了以裂隙分形维数、裂隙数量分布初值、孔隙率为变量的逾渗阈值的数学表达式。 展开更多
关键词 岩石力学 强随机分布裂隙介质 孔隙裂隙双重介质 逾渗规律 裂隙分布
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岩石孔隙结构表征与流体输运可视化研究进展 被引量:12
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作者 宋睿 汪尧 刘建军 《西南石油大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2018年第6期85-105,共21页
孔隙结构特征的室内测试技术主要分为间接测试和直接测试两大类。前者主要以获取孔径分布等特征统计参数为主的流体注入法及孔隙流体饱和度的反分析法。后者主要为以获取孔隙结构图像为目的的光学辐射法。微观渗流物理实验可以实现孔隙... 孔隙结构特征的室内测试技术主要分为间接测试和直接测试两大类。前者主要以获取孔径分布等特征统计参数为主的流体注入法及孔隙流体饱和度的反分析法。后者主要为以获取孔隙结构图像为目的的光学辐射法。微观渗流物理实验可以实现孔隙空间中流体流动形态的可视化监测与分析,获取宏观条件下难以观测的实验现象,有助于孔隙尺度下渗流及驱替过程中复杂流动行为的微观力学机制分析。基于岩芯微观孔隙结构图像的模型重建是一种实现孔隙结构精细化表征与流体输运特性可视化研究的数值分析手段。基于不同的表征思想,多孔介质内流体输运控制方程可分为分子动力学模拟、格子玻尔兹曼模拟和计算流体动力学模拟。主要通过泊肃叶定律和准静态模型实现孔隙尺度流体流动和驱替过程的模拟。 展开更多
关键词 多孔介质 数字岩芯 孔隙结构 多尺度 渗流力学
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非均质热弹塑性损伤模型及其在油页岩地下开发热破裂分析中的应用 被引量:16
13
作者 孙可明 赵阳升 杨栋 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第1期42-52,共11页
地下加热开发油页岩面临着储层渗透性极低或不渗透的难题,在油页岩层各井间形成渗透带关系到油页岩地下开发的成败,油页岩加热过程中的热力和化学作用是形成渗透带的重要条件。针对油页岩地下开发存在的上述问题,首先建立油页岩非均质... 地下加热开发油页岩面临着储层渗透性极低或不渗透的难题,在油页岩层各井间形成渗透带关系到油页岩地下开发的成败,油页岩加热过程中的热力和化学作用是形成渗透带的重要条件。针对油页岩地下开发存在的上述问题,首先建立油页岩非均质热弹塑性损伤模型;然后较系统地给出确定损伤变量的方法,并将热膨胀系数、热传导性、比热、弹性模量、抗拉压强度等材料参数作为满足Weibull分布的随机变量,利用Matlab和Monte Carlo方法实现数值计算物性参数的随机赋值,对油页岩地下开发加热过程中热力破坏问题进行数值模拟。研究结果表明:组成油页岩各种矿物颗粒热膨胀和弹塑性性质的不同及其分布的随机性,导致油页岩加热过程中温度场、变形场和应力场的非均匀性,使得油页岩颗粒间变形不协调和油页岩热解产物释放引起油页岩材料与结构性能发生不可逆的劣化损伤,这是油页岩发生热破裂的主要原因;热传导方式加热油页岩,温度的传递比较缓慢,加热井和生产井的间距不宜过大,对油页岩储层性质存在差异时,注热井应选择较高热导率的区段;油页岩的层理对油页岩地下原位开发形成渗透带至关重要,油页岩达到热解温度会产生附加的膨胀力,首先在层理处开裂,应充分利用油页岩层理赋存条件改造其渗透性。 展开更多
关键词 岩石力学 非均质 热弹塑性损伤模型 油页岩 热破裂
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两种不混溶流体饱和岩石中弹性波的传播 被引量:16
14
作者 蔡袁强 李保忠 徐长节 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第10期2009-2016,共8页
由孔隙介质多相渗流力学和连续介质理论可知,当多孔介质的孔隙中同时存在两种不混溶流体时,可以通过3个运动方程、2个渗流连续方程以及相应的物性方程来描述其动力特性。基于此,推导并求解了两种不混溶流体饱和多孔介质中全频域波动方... 由孔隙介质多相渗流力学和连续介质理论可知,当多孔介质的孔隙中同时存在两种不混溶流体时,可以通过3个运动方程、2个渗流连续方程以及相应的物性方程来描述其动力特性。基于此,推导并求解了两种不混溶流体饱和多孔介质中全频域波动方程。波动方程推导过程不仅考虑了固体骨架、固体颗粒、不同孔隙流体的压缩性及各相物质间的黏性、惯性耦合,还考虑毛管压力、束缚饱和度及残余饱和度的影响,所以该模型具有较广泛的适用性。研究结果表明,由两种不混溶流体饱和的多孔介质中,同时存在3种压缩波和1种剪切波,各种波的速度和衰减特性将随着频率和饱和度的改变而发生急剧变化。另外,还将此模型的计算结果与已有文献中的试验数据和理论结果进行对比。 展开更多
关键词 岩石力学 渗流力学 连续介质理论 多相孔隙介质 毛管压力 束缚饱和度 剩余饱和度 弹性波
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不同应变速率下非贯通裂隙介质的单轴抗压强度分析 被引量:11
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作者 张平 贺若兰 +1 位作者 李宁 李夕兵 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第A01期2735-2742,共8页
采用滑移型裂纹模型模拟分支裂纹扩展,并采用裂纹密度的方法考虑多裂隙的相互作用,对不同应变速率下含不同裂隙空间位置、不同裂隙数目的非贯通裂隙模型试样强度变化规律进行了分析。研究结果表明:采用滑移型裂纹模型可以较好地模拟裂... 采用滑移型裂纹模型模拟分支裂纹扩展,并采用裂纹密度的方法考虑多裂隙的相互作用,对不同应变速率下含不同裂隙空间位置、不同裂隙数目的非贯通裂隙模型试样强度变化规律进行了分析。研究结果表明:采用滑移型裂纹模型可以较好地模拟裂隙试样产生拉伸及拉剪复合型贯通破坏的强度,但不能反映裂隙试样出现剪切型贯通的强度;不同应变速率荷载作用下含多条裂隙试样的强度特性并不与试样内预存的裂隙总数有关,而与引起试样破坏的贯通裂隙数目(即控制性裂纹数目)有关;在中低加载速率条件下(应变速率为1.7×10-5~1.7×10-1 s-1),通过提高试样断裂韧度即可很好模拟裂隙试样的强度随加载速率的变化。 展开更多
关键词 岩石力学 滑移型裂纹模型 裂隙介质 非贯通裂隙 断裂韧度 速率效应
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岩体结构与岩体水力耦合计算模型 被引量:11
16
作者 吉小明 杨春和 白世伟 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第5期763-768,共6页
水力耦合作用是岩体中力学过程与渗流过程相互作用的物理过程。水力耦合机理的理解是水力耦合分析的关键问题,其耦合机理是由岩体结构特性决定的。在分析岩体水力耦合过程基础上,根据岩体的基本结构及代表性单元体(REV)是否存在提出了... 水力耦合作用是岩体中力学过程与渗流过程相互作用的物理过程。水力耦合机理的理解是水力耦合分析的关键问题,其耦合机理是由岩体结构特性决定的。在分析岩体水力耦合过程基础上,根据岩体的基本结构及代表性单元体(REV)是否存在提出了建立水力耦合模型的方法。当裂隙岩体中不存在代表性单元体(REV)时,提出了裂隙岩体多重介质流固耦合分析的全耦合数学模型,给出流固耦合模型数值方法求解的数学模型及有限元计算表达式。程序编制和验证工作正在进行中。 展开更多
关键词 岩体结构 水力耦合 多重裂隙介质
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与应变状态相关的岩体双重孔隙介质流-固耦合的有限元计算 被引量:9
17
作者 吉小明 白世伟 杨春和 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第10期1636-1639,共4页
基于孔隙-裂隙岩体的双重孔隙介质流-固耦合计算的微分方程,利用伽辽金有限元法提出了相应的有限元 公式,并基于岩体分类指标(RQD,RMR)提出了与岩体应力状态相关的渗透系数计算公式。编制了相应的有限元程序并给出了应用算例,将计算结... 基于孔隙-裂隙岩体的双重孔隙介质流-固耦合计算的微分方程,利用伽辽金有限元法提出了相应的有限元 公式,并基于岩体分类指标(RQD,RMR)提出了与岩体应力状态相关的渗透系数计算公式。编制了相应的有限元程序并给出了应用算例,将计算结果与相关文献作了比较。 展开更多
关键词 岩石力学 双重孔隙介质 裂隙介质 流-固耦合 微分方程
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水化学环境变异下黏土物理力学特性研究进展 被引量:4
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作者 颜荣涛 吴二林 +3 位作者 徐文强 曾召田 苗华 韦昌富 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2014年第6期41-47,52,共8页
水化学环境变异对黏土力学特性具有很重要的影响。分别从物理力学试验分析和理论描述2个方面论述了水化学环境变异对黏土力学特性影响这一方向课题的研究现状。通过分析归纳可知:目前对于以蒙脱石含量为主的膨润土的研究较为透彻,得出... 水化学环境变异对黏土力学特性具有很重要的影响。分别从物理力学试验分析和理论描述2个方面论述了水化学环境变异对黏土力学特性影响这一方向课题的研究现状。通过分析归纳可知:目前对于以蒙脱石含量为主的膨润土的研究较为透彻,得出了较为一致的规律并且揭示了其影响机理;对于高岭土和一般性黏性土在水化学环境变异下的响应规律揭示不清,机理阐明不清,需要进行系统完整的试验研究;同时,目前的土力学理论框架难以考虑水化学变异的影响,需要建立新的能考虑化学-力学耦合的土力学理论框架。最后,总结这一研究方向亟待解决的科学问题和后期的发展前景。 展开更多
关键词 岩土介质 水化学环境 化学-力学耦合 力学响应
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新疆火山岩双重介质气藏供排气机理数值模拟研究 被引量:5
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作者 高树生 钱根宝 +2 位作者 王彬 杨作明 刘华勋 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第1期276-280,共5页
根据火山岩气藏特点建立了反映气藏渗流特征的双重介质数学模型,应用数值模拟的方法研究基质孔隙-裂缝-井筒之间的供排气机制,定量分析了不同产量的气井定产条件下,窜流系数λ对火山岩气藏稳产的影响程度。数值模拟结果表明,双重介质气... 根据火山岩气藏特点建立了反映气藏渗流特征的双重介质数学模型,应用数值模拟的方法研究基质孔隙-裂缝-井筒之间的供排气机制,定量分析了不同产量的气井定产条件下,窜流系数λ对火山岩气藏稳产的影响程度。数值模拟结果表明,双重介质气藏气体窜流过程包括过渡段和稳定段,过渡段基质窜流量小于井底产出量,井底压降快,稳定段窜流量与井底产量相当,井底压降变缓,气体窜流进入稳定段所需时间决定于窜流系数。当窜流系数大于10-7时,窜流对气井生产影响较小;但当窜流系数小于10-8时,气井稳产受窜流影响严重,此时根据气井窜流系数的大小合理配产显得十分重要。结合新疆某口井的实例进行计算,验证了数值模拟结果的可靠性,证明供排气机理数值模拟对气藏高效稳产开采有一定的指导意义。 展开更多
关键词 火山岩 双重介质气藏 窜流系数 供排气机制 数值模拟
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分层介质中波动传播分析的显式有限元法 被引量:5
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作者 王进廷 张楚汉 +1 位作者 杜修力 赵成刚 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第1期75-80,共6页
基于单相固体介质、液固两相饱和介质和流体介质动力分析的显式有限元法,结合交界面边界条件和人工透射边界,建立了由单相固体介质、液固两相饱和介质和流体介质等不同类型层状介质形成的多层介质中波动问题分析的显式有限元法。该方法... 基于单相固体介质、液固两相饱和介质和流体介质动力分析的显式有限元法,结合交界面边界条件和人工透射边界,建立了由单相固体介质、液固两相饱和介质和流体介质等不同类型层状介质形成的多层介质中波动问题分析的显式有限元法。该方法可以直接进行逐步积分,而不需求解联立方程组,大大简化了计算过程,可以非常方便地用于分析分层介质的各种波动传播问题。 展开更多
关键词 岩土力学 分层介质 波动传播 显式有限元法
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