泥石流运动能量规律初步研究

面对目前泥石流荷载确定的非针对性和欠合理性，文章作者提出了从泥石流能量的角度出发确定泥石流荷载的新思路。泥石流能量理论是有效防治公路泥石流病害的关键技术，是确定泥石流荷载的创新思路。涉及到能量来源、聚集、输移与衰减等力学及物理过程；运用固液两相流观点分析了泥石流能量输移特征，较全面地从泥石流浆体性质、固相颗粒级配和体积分量、沟床比降和边界条件等方面分析了泥石流运动能量影响因素；运用两相流观点分析了泥石流运动能量消散微观机理，包括泥石流浆体粘滞作用、固相颗粒碰撞作用和沟床边界摩擦作用3方面，初步建立了能量衰减量计算公式。为公路泥石流的深入研究提供了重要思路。     

望峰岗矿井一副井井筒地面注浆堵水实践

通过对望峰岗矿井一副井井筒地层、井壁出水特点分析，给出设计依据；对造孔施工中特殊情况给出处理办法，对注浆堵水质量提出了评价方法。     

煤矿井筒检查孔有关资料处理方法探讨

介绍了利用井筒检查孔资料处理模块处理井筒检查孔有关地质资料、水文地质资料的方法（井筒地层预想柱状图的绘制、井筒岩性切面图的绘制、流量测井资料的处理及有关图件的绘制），其处理成果具有较高的可信度，为井筒开凿及井巷建设提供了可靠的地质与水文地质资料。     

深冻结井筒温度场成孔弱界面分析

两个孔形成的冻结壁强度弱面通常位于两冻结孔界面上, 但对于深冻结井筒成孔孔位, 冻结壁薄弱界面选择具有一定的复杂性. 针对深冻结井筒温度场成孔弱界面, 应用数值模拟软件ANSYS分析了世界第一深冻结井筒在三个水平位置上冻结孔实际孔位下温度场弱界面参数. 结果表明: 冻结壁弱界面确定不仅要考虑成孔最大孔间距, 同时也要评定成孔孔距到设计圈径上的投影长度、相邻孔的分布特征及成孔内偏值. 首次指出成孔孔距到设计圈径上的投影长度为冻结壁弱界面评定条件之一, 具有重要意义.     

顾桥井田主井井筒开凿技术条件评价

本文试图通过顾桥井田主井井筒检查孔资料，采用现实可行的方法，原则，在井筒开凿地其开凿技术条件作出评价。     

龙凤山凝析气藏气井合理配产研究

龙凤山凝析气藏为一受岩性物性控制的特低渗凝析气藏,储层属特低孔、特低渗储层;孔喉结构复杂,属中孔、微-细喉道。地露压差小,凝析油含量高,极易发生反凝析伤害及井筒积液。如何科学、合理的确定单井合理产量,既满足天然气开发需求,又有效防止井筒积液显得十分重要。本文综合运用无阻流量、采气指数法、临界携液流量法和数值模拟法确定单井合理产量。通过优化气井配产,延长气井稳产期,提高单井开发效益。     

安徽煤田地质局水文勘探队

安徽煤田地质局水文勘探队组建于1981年1月，是安徽省政府直属的全民所有制事业单位，下辖11个经营实体，主要从事煤田地质勘探、水文地质勘探、矿井冻结造孔、井筒检查孔、井筒预注浆孔、瓦斯抽排孔、盐井水平接施工、地质灾害防治、水源凿井、各类管道工程、桩基础工程、非开挖钻机制造、工程勘察、物探数字测井等业务。     

湖西矿井筒岩土工程问题初步分析

利用井筒检查孔水文地质、工程地质勘察资料,对湖西矿拟建井筒松散层段水文工程地质条件特点进行了分析。针对徐淮地区厚松散层中井筒施工和生产使用时出现的一些重大岩土工程问题,从工程地质角度对湖西矿拟建井筒岩土工程问题进行初步分析。     

松辽盆地火山岩相:类型、特征和储层意义

松辽盆地火山岩相可分为5相、15亚相。5相为火山通道相、爆发相、喷溢相、侵出相和火山-沉积岩相。火山岩孔、缝及其组合关系受亚相控制。喷溢相上部亚相原生气孔和构造裂缝发育，储集物性优良；爆发相各个亚相之间常发育松散层构造，是有利的储集空间；侵出相内带亚相原生裂缝和粒问空隙发育，是优质的大型储集体。不同亚相的成岩方式不同，有熔浆冷凝胶结、压实成岩和二者复合3种方式。火山-沉积岩相、爆发相的空落亚相和热基浪亚相均以压实成岩为主，其物性随埋深增加变差；火山通道相、喷溢相和侵出相均以熔浆冷凝固结成岩为主，其孔、渗与埋深无关。爆发相的热碎屑流亚相是复合成岩，其储层物性与埋深的关系视两种成岩方式相对强弱而变化 。     

冻结井筒冻结孔涌水机理及逆流引流注浆封堵技术

针对我国西部地区深基岩冻结井筒冻结孔涌水水害技术难题,以胡家河矿主立井井筒冻结孔水害治理工程为实例,分析了冻结孔环状导水通道生成及涌水机理,进而提出一种创新性的逆流引流注浆封堵技术,并介绍了该技术的原理及施工工艺。工程实践证明,该技术能高效快速治理冻结孔涌水水害。     

泥质薄夹层不同参数对油砂SAGD 开发效果的影响

泥质夹层对油砂SAGD的开发效果具有一定影响。以加拿大麦凯河某区块为研究对象,利用数值模拟手段,对位于注入井上方和注采井间的泥质薄夹层进行表征,模拟对比了泥质薄夹层的位置、延展长度、渗透率、厚度以及条数对SAGD开发效果的影响,得到了油砂SAGD开发的泥质薄夹层的临界参数。研究表明,泥质薄夹层位于注入井上方时对SAGD开发效果影响较小,位于注采井间时有不利影响,且越靠近生产井,蒸汽腔发育越晚,累产油量越低。注采井间泥质薄夹层超过7条、延展长度超过20 m时蒸汽腔几乎不发育,而渗透率与厚度对SAGD开发效果影响不明显。因此油砂SAGD布井时注采井间应尽量避开泥质薄夹层,从而有效降低泥质薄夹层对SAGD的影响。该研究结果,对于指导油砂SAGD部署、规避地质风险、实现SAGD高效开发具有重要指导意义。     

稠油油藏井间泥岩夹层对双水平井SAGD开发效果的影响

为定量描述稠油油藏蒸汽辅助重力泄油(SAGD)开采过程中注采井间夹层对双水平井泄油通道与开发效果的影响,针对新疆油田A区块,利用CMG数值模拟软件建立了表征SAGD注采井间夹层的数值模拟模型,对注采井间存在不同大小、间距及物性夹层情况下的SAGD蒸汽腔发育形态与开发效果进行对比,得到了稠油油藏夹层非均质影响SAGD开发的临界特征参数。矿场实际的非均质SAGD井组夹层展布特征、蒸汽腔发育特征及生产效果对比结果表明,得到的结论与矿场实践一致,因此可用于指导并实现经济、高效的稠油油藏双水平井SAGD开发。     

非定常边界多年冻土活动层温度的积分渐近计算

对微分形式的热传导方程进行积分变换,将其转变成等价的积分形式的热传导方程式,然后应用渐近序列方法于非定常边界条件下存在相变的多年冻土活动层的温度计算中,提出新的多年冻土活动层温度解析近似计算公式.尽管渐近序列不是收敛的级数,但当级数变量趋向某个值时,只需取渐近序列前几项既可以获得某种极限条件下具有相当精度的近似解.计算模式采用随时间变化函数的非定常边界条件,改进了定常边值条件的冻土相变温度计算的Stefan公式,退化到定值条件下渐近解和Stefan公式有相同的计算结果.     

Numerical study of the effects of urban heat island on the characteristic features of the sea breeze circulation

A two-dimensional numerical model is employed to study the effect of the coastal urban heat island on the sea breeze front and the thermal internal boundary layer height. The temperature at the land surface is determined by solving an energy budget equation. The effect of the urban heat island is studied by varying the width of the region and its intensity. During the early afternoon, the presence of the urban heat island enhances the strength of convergence of the sea breeze front and also reduces its inland penetration. The presence of the urban heat island causes increased thermal internal boundary layer height. Larger urban width causes larger vertical velocity and higher thermal internal boundary layer. Stronger convergence and higher thermal internal boundary layer are also obtained in case of larger heat island intensity.     

高原冻土区不同下垫面的附面层研究

下垫面附面层中的热量交换和水分交换是大气与地面间的热质交换现象的集中反映。笔者导出一个气温与下垫面附面层底面温度直接相关的方程,从而可较为方便地确定热量的上边界条件。还从理论上导出适用于不同基本参数的近似解并揭示了长期观测资料的物理意义。     

U型地源热泵系统热-流-力学耦合模型研究

地下水源热泵井（ground source heat pump,简称GSHP）是一种新型的浅层能源利用技术。基于能量守恒方程和质量守恒方程,建立单井热泵系统的热传递方程、渗流方程、连续性方程以及THM（thermo-hydro-mechanical）耦合本构方程。通过COMSOL软件,对单井系统周围区域进行流动模拟,得到井体的整体热位移变形图和破坏准则图。研究结果表明,(1) 水压力梯度随着井体半径的增加而变大,最终趋于一个稳定的值;(2) 热传递模型的理论计算结果和工程现场的实测值具有较好的吻合性,证明该模型的合理性和有效性。     

反循环钻头引射孔倾角的仿真分析

介绍了引射装置的工作原理及其在反循环取心钻头体上的应用。运用FLUENT流体工程仿真软件对30°、45°、60°3种不同倾角引射孔内部形成的负压进行模拟,得到对应压力分布云图与数值,并根据所得结论制造出带有3种角度的引射装置。实验室试验数据与仿真结果比较,二者基本吻合。这说明运用仿真技术对引射结构进行优化设计是可靠的,并且过程简单,与经验法和试验法相比,其成本低,周期短,结论更准确。      

Free convection along a vertical wall in a porous medium with periodic permeability variation

This communication investigates the effect of permeability variation on free convection flow and heat transfer in a porous medium bounded by a vertical porous wall. A transverse periodic variation in permeability is considered to study the effect on heat transfer rate and skin friction. The problem becomes three-dimensional due to the variation in permeability. Analytical expressions for velocity, temperature, skin friction and rate of heat transfer are obtained using the perturbation technique. Effects of permeability and suction parameters on skin friction and heat transfer is studied and it is found that the increase in permeability creates a higher heat transfer rate and greater skin friction. However, the increase in suction parameter causes the skin friction values to decrease. The results obtained will be useful in the design of steam displacement processes in oil recovery and various geothermal systems.     

我国东海陆架区新生代地层岩石生热率研究

岩石生热率是描述地球内热的一个重要的热物理参数.通过测定岩石样品的密度、放射性元素U、Th、K的含量可以定量计算地壳岩石的生热率.根据东海陆架多口钻井新生代地层样品、东海陆架表层样品和冲绳海槽柱状样品的密度、放射性元素U、Th、K含量对岩石生热率进行了计算.发现东海陆架地区地层岩石的生热率介于0.4～1.7μW/m3之间,落于正常沉积岩生热率范围,比火成岩的生热率要高.同时,岩性对生热率起明显的控制作用,岩性不同,生热率不同.其中,泥岩的生热率最高,而粉沙岩、砂岩的生热率次之.东海区新生代地层的生热率由新到老生热率呈下降的趋势,但,其中玉泉组、龙井组和花港组地层生热率几乎一致.这和该地层的波速特征非常吻合.关系式lnA=1.04-0.2915vp能够较好地描述东海陆架区新生代地层波速和生热率之间的关系.在已知地层层速度的情况下,可以由该式求取地层的生热率.     

水蒸气增湿非饱和黄土热湿迁移规律研究

温度梯度、含水率梯度和压力梯度对非饱和土体中的水热迁移有重要影响。用非饱和黄土填筑室内模型,通入0.10MPa高温水蒸气,研究蒸汽压梯度、温度梯度和含水率梯度耦合作用下的水热迁移规律。结果表明:在水蒸气迁移范围之内,土体的升温速率、增湿速率和增湿程度较大,以蒸汽传热和压力梯度驱动的水蒸气增湿为主。而在水蒸气未到位置,以温度梯度引起的热传导和含水率梯度与温度梯度耦合驱动的水热迁移为主;水蒸气迁移时,受土颗粒阻碍和蒸汽压消散的影响,土体升温速率、增湿速率和温度传导速率均随径向距离的增大而减小,且增湿速率小于升温速率;水蒸气增湿土体的最大含水率接近最优含水率,增湿效果较好,可有效提高一定范围内土体的压实性能;基于模型试验边界条件,确定含湿毛细多孔介质中二维热湿迁移方程的一组代数显式特解,并以20 cm测点为例,将温度和含水率实测值和计算值进行对比分析。研究结果可为非饱和黄土水-汽-热耦合传输规律和水蒸气增湿新技术研究提供理论支持。