承压井水位对气压动态过程的响应

本文从气压影响承压井水位的偏微分方程出发,考虑到井孔和含水层之间相互渗流的边界条件,得出了方程的解。给出了承压井水位对气庄动态过程响应的气压效率和位相滞后。讨论了气压效率和位相滞后与水井含水层系统各参数的关系。并指出气压效率越大的承压井,其含水层对应力应变的敏感程度越差。     

承压井水位对气压动态过程的响应

本文从气压影响承压井水位的偏微分方程出发,考虑到井孔和含水层之间相互渗流的边界条件,得出了方程的解。给出了承压井水位对气庄动态过程响应的气压效率和位相滞后。讨论了气压效率和位相滞后与水井含水层系统各参数的关系。并指出气压效率越大的承压井,其含水层对应力应变的敏感程度越差。     

茅山断裂带周边地区流体井水位观测特征及机理分析

收集整理茅山断裂带周边6口流体井水位数据、流体井参数资料、茅山断裂带基本资料和茅山断裂带周边地区中强震历史资料,计算分析各井水位同震响应、降雨荷载效应、气压系数等观测特征指标,并对各井水位观测特征开展机理分析。茅山断裂带周边6口流体井在同震响应、降雨荷载效应和气压系数三个方面有较大差异,分析认为对于不同观测井,震级与震中距不是影响同震响应灵敏度的主要因素,井孔所在位置的构造环境、水文地质条件和成井工艺水平均对同震响应灵敏度有影响;井孔周边的降雨量、降雨强度、井孔周边的地形、观测含水层顶板埋深对观测井降雨荷载效应有影响;观测含水层岩性和顶板埋深对观测井气压系数有影响。     

井水位对气压响应的滞后及其机理

通过井口空气压力变化对井水位影响的试验，分析了井水位对空气压力变化响应幅变和滞后时间，认为在相同的井口空气压差情况下，压力变化周期越大，井水位响应幅度也越大，而位相滞后越小。水平层状承压含水层的理论研究表明，井水位对气压影响的滞后时间主要取决于含水层的导水系数和气压变化的周期，这两种参数越大，则滞后时间越小。因此，井水位对气压响应的滞后是由于水压井孔与含水层间渗流需要一定时间造成的，而不是由于地面     

黄骅井水位对苏门答腊5次地震的同震响应初步研究

利用ARX模型分析了河北省黄骅井水位对气压和固体潮的响应特征,并利用该模型消除气压和固体潮对该井水位的影响,准确地提取了5次苏门答腊大震引起的同震水位变化异常.分析了该井水位对这5次地震的同震响应模式与震级和震源机制解的关系,初步探讨了引起该井水位同震变化复杂性的可能原因.认为,即使发生在同一地区,震源机制解基本相同的地震也会引起远距离同一井水位不同的响应特征,其响应幅度与发震震级有关,响应方式可能与井孔所处地区的局部应力应变状态或井-含水层系统的结构变化有关.     

海南井水位对热带气旋响应特征分析

2001——2010年, 海南省地下流体观测台网记录到多次热带气旋引起的井水位抖动现象．本文以2003年7月21日强热带气旋ldquo;天鹅rdquo;和2005年9月27日台风ldquo;达维rdquo;为例, 系统地研究了这两次热带气旋引起的水位抖动变化的特征．结果表明, 经过高通滤波, 水位抖动变化图像更加明显;通过频谱分析,得知热带气旋引起的水位抖动周期为100——101 min;井水位抖动的起始时间、 幅度最大值的时间与热带气旋通过海南岛陆的时间一致, 且与热带气旋的结构特点、发展和运动过程密切相关,与井孔自身的井-含水层系统对微动态信息响应的能力也有关系．分析认为,气压振荡式升降变化和摩擦是热带气旋引起水位抖动的原因．      

含水层淤埋流体井技术改造及观测效果

平谷马坊井成井于2008年,是北京北部地区重要流体观测井,井孔结构完整,但水位、水温映震不灵敏,观测信息有限。为提高观测数据质量,对井孔进行射孔改造,增加含水层厚度,洗井及清淤施工增大含水层渗透性。改造后观测井水位具有明显潮汐效应,水温观测数据内在质量明显提高,其映震能力加大。平谷马坊井改造效果良好,为流体观测同类井孔的重新利用提供了借鉴。     

含水层淤埋流体井技术改造及观测效果

平谷马坊井成井于2008年,是北京北部地区重要流体观测井,井孔结构完整,但水位、水温映震不灵敏,观测信息有限。为提高观测数据质量,对井孔进行射孔改造,增加含水层厚度,洗井及清淤施工增大含水层渗透性。改造后观测井水位具有明显潮汐效应,水温观测数据内在质量明显提高,其映震能力加大。平谷马坊井改造效果良好,为流体观测同类井孔的重新利用提供了借鉴。     

深井水位对固体潮和气压的响应

本文以体应变固体潮对深井水位影响的偏微分方程为基础，考虑到含水层与井孔之间相互渗流的边界条件，用叠加原理、冲量定理的分离变量等方法得出了方程的解。把水井含水层的参量给予一些可能的值，通过数值计算讨论了水井固体潮系数、位相滞后和含水层参数之间的关系，解释了井水位对固体潮响应的位相滞后现象。结果表明，井孔的半径、含水层的孔隙度及固体骨架的体压缩系数愈大，含水层的导水系数愈小，则水井水位的固体潮系数愈小     

井-含水层系统地下水类型定量分析和判别

利用水位、 气压和理论固体潮数据, 采用卷积回归法中水位对气压的阶跃响应函数, 定量地分析和判定了华北北部板桥井、 大灰厂井、 黄骅井、 大甸子井、 丰镇井和三号地井的井-含水层系统的地下水类型, 并结合研究时段内各井的气压系数和M₂波潮汐因子的结果进行了对比分析． 结果表明: ① 各井的滞后时间与阶跃响应函数之间存在明显的以e为底的指数函数关系, 且底数e的系数的正负决定了井-含水层系统的地下水类型; ② 承压井的阶跃响应函数随滞后时间的增大而增大, 且最佳阶跃响应函数值越大, 相应的气压系数和M₂波潮汐因子也越大, 反之亦然; ③ 潜水井和半承压水井的阶跃响应函数随滞后时间的增大而减小, 其最佳阶跃响应函数与气压系数和M₂波潮汐因子间的关系不明显, 可能与含水层的水力特性、 井孔结构及固体潮汐波的频率有关．      

深井水位的固体潮效应

本文从体应变固体潮对深井水位影响的偏微分方程出发,考虑到含水层和井孔之间相互渗流的边界条件,用叠加原理、冲量定理和分离变量法等方法得出了方程的解.通过对这个解中水井含水层参数给予一些可能的值进行数值计算,讨论了水井固体潮系数和位相滞后与水井含水层参数间的关系,较好地解释了井水位对固体潮响应的位相滞后现象.计算表明,井孔的半径、含水层的孔隙度及固体骨架的体压缩系数愈大,含水的导水系数愈小,则水井水位的固体潮系数愈小,而水位对固体潮响应的位相滞后愈大.井水对长周期的潮汐响应比对短周期的更好.      

一次气压扰动引起的水位变化

气压变化可引起井水位同步变化,这是水位观测的一种微动态,称为水位的气压效应,其量值用气压效率表示,即单位气压变化量引起井水位的变化量。2016年5月12日河北省多地普遍降温,降温幅度达5~11℃,降温的同时,气压大幅度上升,引起河北省地震地下流体观测井网多数井水位同步下降。利用这次气压快速上升及其相应的水位下降,计算了井网内12口观测井的气压效率。计算结果显示,多数井的气压效率与已有的研究结果基本相符,个别井孔的计算结果不符合井孔本身实际的气压效率。结果表明,应用气压扰动进行水位气压效率计算也是方法之一,但仅利用一次气压扰动,会造成计算结果的偶然性。     

华蓥山地区4口井水位潮汐动态特征研究

本文选择沿华蓥山断裂带分布的荣昌等4口观测井,利用Baytap-G潮汐分析方法,计算各井水位和气压及理论固体潮的潮汐振幅谱,比较其潮汐频谱差异,通过对主要潮汐分波振幅的回归计算定量分析各井水位受气压潮和固体潮影响的大小。基于对井水位正常动态的认识,选择各井水位潮汐的主要分波,对井水位长时序数据进行分析计算,提取水位潮汐响应特征参数(振幅比和相位差),进而探讨特征参数动态变化特征。最后对井水位受气压潮和固体潮影响的差异原因进行了初步探讨。结果表明,荣昌井水位主要受气压作用的影响,北碚、大足、南溪三口井水位受固体潮-气压潮综合作用的影响,而荣昌井水位只受气压潮影响可能与该井所处含水层裂隙发育且该井未下设止水套管有关;荣昌井P_1S_1K_1波和南溪井M_2波振幅比和相位差在几次大震后没有明显变化,说明地震波没有使井孔与含水层之间的水流交换发生显著变化,而北碚井和大足井M_2波振幅比和相位差分别在汶川和芦山地震时发生变化,反映了地震波的疏通影响。     

山西流体观测井水位与气压相关性分析

分析了山西省流体观测井水位动态特征,利用高阶差分、回归分析方法计算了2008年山西省各观测井水位与气压相关系数,得到了气压系数的背景值,进而对气压干扰因素进行定量化的排除,并对各井的气压系数进行对比分析。结果表明,不同的观测井孔水位受气压影响程度不同,对于某一个观测井孔而言,气压系数及相关系数的变化是有一定规律的。     

山西省地下流体观测井地下水类型综合判定

为提升对山西省地下流体观测井承压性的进一步认识,以位于该省北、中、南部的朔州井、静乐井、祁县井、洪洞井和东郭井为研究对象,选取水位、气压观测数据,并利用井水位的理论固体潮数据,分别对井水位进行气压的阶跃响应函数计算、FFT频谱和潮汐相位响应分析,综合判定地下流体观测井—含水层类型,结果表明,5口观测井地下水埋藏类型均为半承压水。     

井水位固体潮加卸载响应比的地震短临前兆

从岩石的应变与应力的非线性响应分析了井水位固体潮加卸载响应比的物理机理，分析了承压井含水层对固体潮体应变的响应，给出了计算井水位固体潮加卸载响应比的两种方法，并以距菏泽5.9级地震震中较近的豫01井为例，计算了该井水位对固体潮体应变的响应率和两种固体潮加卸载响应比．震前响应率和响应比都有增大的变化．      

滇21井水位微动态特征研究

本文通过对滇２１井的地质构造部位、水文地质条件、井孔结构等方面的论述,应用该井水位观测结果,以地下水微动态理论为指导,分析了气压、固体潮、降雨等干扰因素对水位的影响,归纳出该井水位正常动态特征,探讨了识别震兆异常的方法,为综合分析多井水位异常打下了基础。     

承压含水层的荷载效应和井孔水位的气压效应

本文在充分考虑承压含水层的弹性和渗透性的基础上,重点讨论了承压含水层的荷载效应和井孔水位的气压效应。首先以大面积荷载为例,分析了封闭状态下含水层的荷载效应,得出了荷载强度σv及其所诱导的孔隙压力P之间的关系,即P=rσv,r是一个与含水介质力学性质有关的小于1的常数,称为荷载系数。以此为基础,在静态的假设条件下,分析了井孔水位的气压效应,得到了气压系数的表达式以及荷载系数与气压系数之间的互补关系。在动态条件下,以三种不同的气压过程为例,讨论了动态气压系数与含水层导水性能、井孔结构和气压变化频率之间的关系。结果表明:(1)动态气压系数与时间或被动频率有关,当时间很长或气压波动频率很低时,动态气压系数趋近于静态气压系数;(2)动态气压系数与含水层的导水系数成正比,与井孔半径和气压波动频率成反比;(3)动态气压系数一般小于静态气压系数。     

太平庄井地下流体动态主要干扰因素研究

通过分析多年的观测资料，认为太平庄井地下流体动态的主要干扰因素为区域地下热水开采，其次为降雨。气压的明显变化对水位、水温也有一定干扰。区域开采造成太平庄井水位、水温同步下降，氢气测值升高；降雨导致太平庄井水位上升、水温下降。     

利用福建井水位同震变化反演井-含水层体应变及其意义探讨

在对福建地区井水位固体潮M2波海潮负荷改正的基础上,尝试反演汶川MS8.0、日本MW9.0地震对福建地块的井-含水层系统产生的体应变变化。为此收集了汶川、日本大地震时该地区的地下井水位资料,挑选出同震响应明显的井水位资料,计算出各井孔的井水位潮汐因子,从而反演出福建地块井-含水层系统受到的同震体应变变化。结果表明,地震对各井孔所处的含水层造成的体应变基本在10-8量级上,而2次地震对永春井产生的体应变均为10-7量级。