三维井地电阻率有限元数值模拟及反演

油气资源和矿产资源勘探中,常需要较大的勘探深度和高的深部分辨能力,充分利用现有钻孔的三维井地电阻率成像技术能够适应于这种要求。通过设计一个高阻水平板状体模型,利用Ansys有限元软件对模型进行三维井地电阻率法有限元正演计算,并将模拟的响应视电阻率作为反演的输入,结合平滑约束最小二乘反演,分析了异常特征和分布规律,其结论和认识具有一定实用价值。     

小净距公路隧道稳定性数值模拟分析

常(德)-吉(首)高速公路上的阿娜隧道是因隧道净距小,双洞间影响较大,故应用二维弹塑性有限元分析方法对其稳定性进行分析研究,计算了衬砌和围岩的内力与位移,进行了变形性状的分析,为高速公路类似的小净距隧道工程设计、施工提供一定的科学依据和参考价值。     

隧道围岩变形监测及其有限元分析

介绍了湖北长阳县某工程隧洞施工变形监测断面的布设方式、位移监测结果及其对设计与施工的指导作用。变形监测结果说明锚喷支护的手段作为完整的石灰岩段的永久支护是可行的,作为页岩施工期临时支护也是有效的,但不能作为页岩段的永久支护手段。然后利用实测岩体位移,采用有限元法,反算出岩体的平均弹性模量E_R灰为5.2×104kg/cm2,ER页为1.4×104kg/cm2,初步分析该计算结果的可靠性,认为综合考虑施工方法及时间因素,利用反算法所得的弹性模量进行工程设计是可行的。      

斜井成像测井资料处理中地层产状的校正方法及应用

从成像测井图像中直接提取的地层产状,只反映测井仪器坐标系中的结果.对于井眼倾斜的情况,只有进行了井斜校正后,才能获得真实的地层产状.作者推导了成像测井地层产状计算结果的井斜校正算法,并将其应用于苏北大陆科学钻探PPⅡ孔超声成像测井资料处理中,给出了应用实例.     

钻孔应变观测同震阶变时的一个问题及对策分析

针对分量式钻孔仪记录同震应变阶跃时常出现的ΔεⅠ+ΔεⅢ与ΔεⅡ+ΔεⅣ观测值不等, 无法自检, 且观测到的应变/应力阶跃大于理论计算值等现象, 利用有限元方法计算分析可能的原因, 建立不同围压和地震波应力扰动条件下的多种模型, 运用各向同性“杀死单元”和横向各向同性"杀伤单元"法, 模拟分量式钻孔仪的金属外壁和固结水泥环之间产生张裂隙或剪切滑动的情况。计算结果显示, 若钻孔内的金属圆筒和水泥环之间发生剪切滑动, 基本不会影响到观测; 然而两者之间发生张裂会使得ΔεⅠ+ΔεⅢ与ΔεⅡ+ΔεⅣ出现较大差异, 严重影响到同震阶变的观测。今后在井下安置探头时应该尝试新的改进方法。      

利用有限单元伽勒金法反求非线性流情况下砾石层的渗透系数

地下水流问题的数字计算机的应用,现虽处于高度发展阶段,但在采用这种数学物理模型时,首先要知道含水层的导水性能。过去利用水位观察资料或抽水试验资料计算水文地质参数的方法,只能适用于简单的含水体系,由于高度复杂的地质体并且间隙水流为非线性的这类参数如何确定还没有解决,如果利用近期发展起来的有限单元法来反求参数是一种理想的选择,特别是与古典的伽勒金法结合起来,既可简化数学处理过程,并有利于解非线性流问题。古典的伽勒金法原来只能适用于简易的分析域,而且要求介质为均一,但与空间离散的有限单元法结合起来,还便于解非均质而且边界不规则的问题。     

草峪岭隧洞岩体结构特征及围岩稳定有限元分析

岩体结构是影响岩体力学性质和隧洞围岩稳定性的重要因素。本文依据大量实测岩体结构面的资料，统计求得了结构面分布的概率模型，采用Ｍｏｎｔｏ－Ｃａｒｌｏ法，获得岩体结构网络图进行有限元分析，位移、二次应力分布及塑性、拉裂区范围分布，规律均较清楚。     

水平钻孔中电阻率法测煤厚的原理及正演模拟

论述了顺煤层水平钻孔中电阻率法探测煤层厚度的方法原理，使用线性数字滤波法对不同地电类型做了正演模拟。结果表明，电阻率曲线对煤厚变化反映明显，能探测厚度大于０．８ｍ的煤层。     

西南某巨型水电站地下厂房顶拱安全埋高解析解初步研究

安全埋高是在研究该水电站地下厂房围岩稳定性时所提出的一个重大的工程地质问题,该问题的解决对综合理地设计地下厂房顶拱围岩支护结构具有重要的意义。目前该问题研究较少,本文探索了用结构力学的基本原理来解决安全理高的问题。研究结果表明该方法能够较好地解决该问题。并为进一步用数值模拟分析提供了依据。     

千灵山岩质边坡地质雷达探测及稳定性分析

岩质高陡边坡容易产生边坡失稳、崩塌滑落等地质灾害,其稳定性分析尤为重要。以北京市丰台区千灵山岩质高陡边坡为例,根据地质雷达实测剖面分析得到的岩体内部结构及室内试验获得的岩石力学参数,建立了边坡的地质力学模型,并用有限元强度折减法对千灵山岩质高陡边坡进行稳定性分析,得到了高陡岩质边坡安全稳定系数和潜在滑动面,具有一定的实用价值。     

NON-LINEAR WAVE-INDUCED RESPONSE OF POROUS SEABED: A FINITE ELEMENT ANALYSIS

Conventional investigations of waves–seabed interaction problems have been only concerned with the soil response due to two-dimensional linear progressive waves over a uniform seabed. However, the effects of non-linear waves which have been reported in the literature may be significantly different. In this paper, a finite element model is developed to investigate the non-linear wave-induced seabed response with variable permeability and shear modulus in a three-dimensional domain. The finite element formulations are fully presented in this paper. The numerical model is verified with the previous investigations through the reduced form of the present solution. The numerical results indicate that the influence of non-linear wave components cannot always be ignored without substantial error. Furthermore, the wave-induced seabed response is affected significantly by variable permeability in coarser seabeds and variable shear modulus in finer seabeds. © 1997 by John Wiley & Sons, Ltd.     

煤瓦斯突出研究方法探索

构造应力、能量集中与采动应力叠加,是煤瓦斯突出的根本原因,是现今构造活动的表现,由现今地壳失稳所致,属于地质力学问题。借鉴李四光倡导的地震地质工作经验,从现今活动构造体系研究入手,采用岩石力学与构造应力场的研究思路方法、技术,结合地壳稳定性评价实践经验,探索煤瓦斯突出减灾防灾的基本思路。     

某工程岩体的成因机制分析及稳定性评价

在野外现场调查的基础上，对某工程岩体基本特征及成因机制进行了分析，认为它是一种逆冲推覆构造，在此基础上，建立了有限元计算模型，通过弹塑性的有限元模拟和不平衡推力法计算，对其稳定性进行分析研究，认为该工程岩体在天然或有蓄水的情况下是稳定的，在天然与地震（基本烈度为Ⅷ度）共同作用下，它也是稳定的，在有540－600m蓄水位及地震（基本烈度为Ⅷ度）时，它将有可能发生破坏，在610m蓄水位及地震烈度为Ⅷ度的情况下，它也是稳定的。     

磁化率各向异性的原理及应用实例

磁化率各向异性(AMS)在地质领域中的应用极为广泛,可以用来研究古流向造成的磁性矿物的定向排列,以及构造应力作用引起的岩石内磁性矿物的定向重结晶、定向排列及韧性变形。本文介绍了AMS的基本原理和参数,并并介绍了前人及作者应用AMS详细分析研究了二个实例:(1)以假多畴(MD)高钛磁铁矿为主要载磁矿物的玄武岩样品的AMS变化及其对构造运动的响应;(2)以MD磁铁矿为主要载磁矿物的湖泊沉积物样品在沉积过程中AMS变化。AMS可以灵敏地检测样品中磁性矿物的定向排列,因此在在地质领域中具有很好的应用前景。     

电成像测井资料在裂缝成因分析中的应用

以塔里木盆地为例,探讨高分辨率电成像测井资料在裂缝成因分析中的应用。根据电成像测井图像解释,利用裂缝图像的颜色(或灰度)和产状特征,结合岩芯标定和常规测井资料,可以有效地区分构造裂缝与非构造裂缝、张裂缝与剪裂缝,确定裂缝充填与否和充填物的成分,以及裂缝的溶蚀改造程度。利用从电成像测井图像上提取的共轭裂缝的产状信息,还可以恢复裂缝形成时古构造应力场的方向。     

有机岩石学在油气勘探中应用的现状和发展

本文评述了有机岩石学在研究有机成熟度、有机质类型、生烃组分和成烃作用、烃类排出运移和聚集等方面的现状和发展方向。有机成熟度评价中镜质体反射率抑制、固体沥青反射率所反映的热成熟度等问题已基本解决，难点在于下古生界高过成熟烃源岩成熟度评价。沉积有机质显微组分类已基本统一。尚未有明确认识的关键问题是无定形有机质和矿物沥青基质特征和分类，这影响到有机质类型有机岩石学评价准确性。我国石油部门一直采用透射光干酪根显微组分定量评价有机质类型，建立反光下全岩和干酪根光片显微组分鉴定和类型评价标准显得十分迫切。烃源岩生烃组分和成烃作用有机岩石学剖析为沉积盆地有机质演化和烃类形成提供了最直观和准确的认识。对烃类流体包裹体和固体沥青显微特征的分析为油气藏形成演化史提供了重要信息。     

基于实验结果讨论断层破裂与强震物理过程的若干问题

基于断层摩擦滑动实验、含凹凸体断层的变形破坏实验、断层撕裂扩展的实验、交叉断层的变形实验等多种实验结果并结合前人的工作 ,讨论了与断层破裂与强震物理过程相关的若干问题。研究表明 ,断层的整体滑动引起其两侧块体弹性应变的释放 ,是强震发生的原因 ,因此构造活动区具有较大尺度、结构连续且简单、介质均匀的断层 (或断层段 )是产生强震必备的构造条件 ,深部新生断层(盲断层 )向上撕裂扩展产生强震 ,尚需“弱层”提供“解耦”条件以便断层发生整体滑动。强震孕育过程中包含着凹凸体的破裂 ,断层面上凹凸体的尺度、强度及数量决定着前震活动的特征、强震动态破裂过程以及前兆现象。由断层分割的块体通过边界断层的交替滑动、以“框动”的方式运动 ,因此块体周边的断层上强震活动具有交替性。     

基于岩体质量等级评价的边坡稳定性分析——以辽宁宽甸地区下河口—拉古哨路段为例

在对岩体质量定性分析及相关指标定量分析的基础上,将岩体质量分为不同级别.根据岩体的不同质量等级,通过岩石力学性质分析了下河口—拉古哨路段边坡的稳定性.结果表明：侵入岩组（石英二长岩、石英正长岩）和变质岩组（混合岩）岩体节理对边坡失稳破坏的影响较小;变质岩组（片麻岩）岩体的风化程度和完整程度降低了边坡的稳定程度.风化程度、完整程度、结构特征、结构面产状及延伸性是影响边坡稳定性的主要原因,边坡破坏方式和程度可能出现多种模式.     

太古宇潜山不同岩石类型裂缝发育潜力分析———以辽河西部凹陷为例

太古宇结晶变质岩是潜山的重要储集层岩石类型, 然而对太古宇不同类型变质岩裂缝发育潜力的相对大小迄今还没有明确的标志。通过大量的岩石力学实验、岩心裂缝观测、成像测井资料分析和油田生产实践等相结合的方法, 探索分析太古宇不同岩石类型裂缝发育的相对潜力, 并提出了脆性系数(f_b)的概念。岩石力学试验结果表明, 太古宇不同岩性的岩石力学性质存在差异, 脆性系数总体有随暗色矿物增加而减小的趋势; 定向构造发育的片麻岩类岩石的力学参数与变形方向密切相关, 其中片麻理与加载方向夹角大于45°时的脆性系数f_b明显小于夹角小于45°时的脆性系数。大量生产实践资料表明, 定向构造发育的片麻岩类容易发育剪裂缝, 而定向构造不发育的粒岩类则容易发育张性裂缝。综合分析揭示, 不同岩性剪裂缝发育潜力从大到小的次序为:片麻岩类→混合花岗岩类→角闪岩; 不同岩性张性裂缝发育潜力从大到小的次序为:混合花岗岩类、浅粒岩→片麻岩类→角闪岩。      

地面磁测资料反演与井中磁测联合找矿——以尕林格Ⅱ矿段为例

青海省尕林格铁多金属矿区第四系覆盖层近200 m.矿床以铁矿为主,铜、钴、铅锌多金属矿伴生,进行磁法勘探是最直接而有效的方法.通过对尕林格Ⅱ矿段的地面磁测资料分析,采用二度半反演方法,发现深部存在磁性体.经井中三分量磁测资料的处理和分析,为钻孔布设提供依据,指导钻探施工,在深部找矿方面取得了良好的地质效果.