黄陇煤田煤层气储层特征

基于煤层气解吸和煤层试井等大量的实测数据,对黄陇煤田煤层的气含量、渗透率、储层压力和最小主应力等储层参数进行了研究。结果表明:黄陇煤田煤层气含量、渗透率较高;地应力较低;气含量、储层压力、最小主应力与煤层埋深呈正相关性;渗透率与最小主应力呈负相关性;渗透率与煤层埋深的关系不明显;最小主应力对储层压力影响明显。综合分析认为,煤层气含量和渗透率较高的彬长、焦坪矿区是煤层气开采最具有价值的区块。      

考虑三向应力效应的最大Mises应力复合断裂判据

通过对脆性断裂过程中开裂扩展机理的分析,提出了径向平面最大Mises应力(RPMS)概念。在平面应变条件下考虑泊松比的影响,对不同应力复合比的I-II复合型载荷作用下裂尖处应力分布进行了分析,以此为基础,考虑裂尖处三向应力状态对断裂过程的影响,将径向平面上的最大Mises应力作为裂纹开裂扩展的控制因素。据此,针对复合型载荷模式,提出了裂尖复合脆性断裂判据及裂纹开裂方向表达式。将计算结果与现有试验或其他理论进行了对比分析,以此验证了该径向平面上最大Mises应力断裂判据的合理性。     

夯实水泥土桩复合地基有效桩长与桩身强度关系试验研究

通过室内模型试验,实测得到水泥土材料的破坏形式、夯实水泥土桩复合地基桩土荷载分担比、桩土应力比、桩间土深层变形等承载及变形性状。给出了文中试验条件下,给定桩身强度的夯实水泥土桩复合地基的有效桩长或有效复合土层厚度,认为设计夯实水泥土桩复合地基时,应考虑桩身强度对承载力的影响桩体,设计应以桩身强度控制,使由桩身强度确定的单桩承载力大于（或等于）由桩周土和桩端土的抗力所提供的单桩承载力。     

框筒结构体系下变桩长CFG桩复合地基基底反力及变形特性试验研究

通过框筒结构体系下变桩长CFG桩复合地基模型试验,实测得到了其基底反力及变形特征并进行了分析,得出了以下结论：（1）采用长桩强化核心筒区、短桩相对弱化外框架柱区,核心筒与外框柱中间区域采用中等长度桩,在使用荷载水平下,基础中轴线纵向挠曲为0.25‰,基础对角线纵向挠曲为0.21‰。（2）在使用荷载水平下,核心筒区桩顶应力明显高于外框架柱区,核心筒区桩顶应力相对均匀,角桩最大,边中桩次之,中心桩最小;核心筒区桩间土应力与外框架柱区相差不大,整体上桩间土应力分布较为均匀,3个分区的桩间土承载力均可充分发挥。（3）在使用荷载水平下,核心筒区基底反力最高,分布较为均匀,呈线性分布;核心筒区至外框柱区基底反力逐步衰减;外框柱区域基底反力最低,分布较为均匀,基本呈线性分布;基底反力总体上呈盆形分布,基底反力分布与复合模量相关性明显,大致成线性关系。     

刚性桩复合地基侧向土压力试验研究

通过室内模型试验,实测得到试验条件下,天然地基和刚性桩复合地基作用在不允许有位移的刚性挡土墙上的侧向土压力;通过与天然地基对比分析,获得了刚性桩复合地基的侧向土压力特性及分布规律。结果表明,刚性桩复合地基中桩的参与（包括桩的荷载深层传递作用、桩负摩擦区的影响和桩体对桩间土水平附加应力的“遮拦”作用等）使复合地基侧向土压力大小和分布规律明显区别于天然地基;在给定荷载水平下,刚性桩复合地基的侧向土压力值低于天然地基,侧向土压力影响范围较天然地基作用位置更深;在试验条件下,刚性挡土墙距离建筑物0.35～1.4 m范围内,当荷载水平达到地基承载力特征值时,刚性桩复合地基作用在刚性挡土墙上的总土压力和附加土压力约为天然地基的43.3%～80.1%和15.9%～59.8%。     

煤层气井专用DST测试设备研制及应用

常规DST地层测试工具不适用于煤层气井。为了解决煤层气井DST测试中的难题,避免井下开关井困难和动作管柱误操作,通过对DST测试理论及煤储层特征的分析,研制出外膨胀式封隔器和井下电磁开关阀组成的煤层气井DST测试专用设备,并对目标煤层进行了DST测试。研究结果表明:煤层气井DST测试专用设备结构简单,操作方便;其测试结果可靠,工期短,成本低;适用于煤层裸眼测试和套管测试。      

低渗煤层注入/压降试井注入时间研究

为了得出低渗煤层注入/压降试井出现径向流时注入时间的大致范围,基于注入/压降试井的理论及经验,经过大量实测数据的研究和现场实地测试,提出了减小井储畸变时间、延长测试时间的可行措施,以及在煤层气参数井实行三开井制的理念。结果表明,在一定的测试时间内,对于低渗煤层注入/压降试井要出现径向流,必须在井筒安全的情况下保证注入时间(t_inj)大于 3倍的井储畸变时间(t_wb),关井时间(t_fall)大于等于2倍的注入时间。      

煤层气试井DST法与注入压降法对比分析

基于DST法和注入压降法在煤层气试井中的特点,利用煤层气试井专用设备对同一口井进行DST试井和注入压降试井,根据其工程实践结果,对比分析了两种方法在技术理论、专用设备实用性等方面的优缺点。分析结果显示:煤层气试井DST法具有测试成本低、测试的探测半径小、储层压力准确等特点,其专用设备具有操作简单、可靠性高等特点;煤层气试井注入压降法具有测试的探测半径大、可获得地层应力参数等特点,其专用设备具有适应性强、测试成功率高等特点;两种方法各有优势,可根据工程需求选择使用。