高温下花岗岩的细观结构与声发射特性研究

利用LEICA DM4500P偏光显微镜对实时温度作用下山东临沂花岗岩的细观形态进行了观测,结合其在高温下单轴压缩与声发射检测试验结果,对不同温度下花岗岩的强度和声发射与细观结构形态关系进行了初步的探讨。研究表明,高温下花岗岩细观结构形态的变化主要体现在不同温度下裂纹萌生及扩展速度的不同;随温度的升高,花岗岩内部形成的裂纹越多,内部损伤越严重,单轴压缩下其声发射活动越频繁;花岗岩的力学特性及声发射特征与岩样内部裂纹网络的形成具有对应的关系,裂纹扩展缓慢则其峰值应力曲线和振铃累计数曲线走势平稳,而裂纹网络急剧扩展则峰值应力曲线和振铃累计数曲线出现拐点导致突变。通过观测岩石在热作用下内部结构形态的变化,以期推断其在热破裂过程中物理力学特征参量发生变化的原因。     

塔里木盆地北部油田古应力的AE法测量

本文在阐述了声发射(简称AE-Acoustic Emission)法测量古构造应力的可行性之后,着重介绍了测量古应力与测量现今应力在方法上的不同之处。作者采用AE法测量了塔里木盆地北部油田古应力,并得出该区喜马拉雅期有2幕主要构造运动;燕山期有3幕主要构造运动;古生代有2-3幕主要构造运动的认识。喜马拉雅构造运动在该区占主导地位。      

套管井应力集中下正交偶极声测井的声弹理论、数值分析与实例

油田受异常地应力作用而损坏的油井绝大部分都是套管井,针对这一实际情况,通过求解套管井应力集中情况下各层介质中应力场的分布,应用摄动积分方法,将裸眼井声弹性方程发展为适用于套管井井孔体系的情况.数值考察了井外无限远单轴水平压应力作用下,声弹方程中各层介质敏感系数和速度-应力系数随频率的变化,及二相互垂直偏振的偶极弯曲波相速度的频散曲线.结果表明,套管井声弹方程中的速度-应力系数主要由地层参数决定,内层介质的贡献较小,其中与三阶弹性模量相对应的项又起决定作用;井孔周围应力集中将引起平行和垂直单轴压应力方向偏振的二弯曲波发生速度分裂,同时随频率的增大两条频散曲线产生交叉,说明这种交叉仍然可用作判断套管井情况下地层各向异性是本征的还是由异常应力诱导的判据,用正交偶极声波测井技术在套管井中无损检测异常地应力仍然可行;但低速地层交叉点将明显向高频区移动,这又是与裸眼井情况重要的不同之处.本文还给出现场实测数据的处理实例,理论结果得到验证.     

基于煤样劈裂过程声发射响应的煤样脆塑性预测研究

煤层脆塑性的准确预测,对制定合理的排采制度,实现煤层气井高产有重要意义.采用实验测试和理论分析相结合的方法,对研究区煤样进行了劈裂过程声发射测试实验.实验结果显示:在煤样发生破坏时,不同脆塑性煤样声发射响应有很大差异.其中,脆性煤样发生破坏时,声发射计数呈间歇性跳跃增长,随后快速下降的变化特征;塑性煤样发生破坏时,声发...     

水力压裂物理实验模拟初探

为了研究水力压裂中岩石的破裂及裂缝延展规律,开展水力压裂实验模拟.采用大型真三轴压裂设备对花岗岩岩样(300 mm×300 mm×300 mm)进行水力压裂,16道检波器接收,在识别的声发射信号上拾取初至走时,Geiger定位结果表明,压裂中声发射事件位置与压裂示踪剂显示相一致,CT扫描制作的数字岩心准确反映实际的破裂...     

PREDICTION OF THE GRAIN SIZE OF SUSPENDED SEDIMENT： IMPLICATIONS FOR CALCULATING SUSPENDED SEDIMENT CONCENTRATIONS USING SINGLE FREQUENCY ACOUSTIC BACKSCATTER

Collection of samples of suspended sediment transported by streams and rivers is difficult and expensive. Emerging technologies, such as acoustic backscatter, have promise to decrease costs and allow more thorough sampling of transported sediment in streams and rivers. Acoustic backscatter information may be used to calculate the concentration of suspended sand-sized sediment given the vertical distribution of sediment size. Therefore, procedures to accurately compute suspended sediment size distributions from easily obtained river data are badly needed. In this study, techniques to predict the size of suspended sand are examined and their application to measuring concentrations using acoustic backscatter data are explored. Three methods to predict the size of sediment in suspension using bed sediment, flow criteria, and a modified form of the Rouse equation yielded mean suspended sediment sizes that differed from means of measured data by 7 to 50 percent. When one sample near the bed was used as a reference, mean error was reduced to about 5 percent. These errors in size determination translate into errors of 7 to 156 percent in the prediction of sediment concentration using backscatter data from 1 MHz single frequency acoustics.     

海洋声层析应用与观测研究综述

综述了自20世纪80年代以来国际上开展的主要海洋声层析观测实验.对它在海洋观测里的应用和取得的成果进行了系统总结和回顾,主要包括:(1)海洋中尺度现象观测;(2)海流,潮流,涡度的测量;(3)对流监测;(4)流量和热量输运测量;(5)气候声学测温;(6)内波观测;(7)沿海声学层析;(8)中国学者的工作.对海洋声层析的相关问题作了评述,指出了海洋声学层析研究的重大意义、广阔的应用前景和存在的难点,对我国在这一领域的研究进行了展望并提出一些建议.     

华北太古宙长英质岩石的地震波速度及其在地壳中的位置.

研究了两项内容:① 在室温高压和高温高压条件下,华北地区长英质结晶岩的压缩波速度;② 在常压和石英-相变温度下,长英质岩石的加热声发射．结果表明:在相同的温压条件下,长英质结晶岩的波速明显低于基性岩,而与变质相的关系不大;含石英岩石的波速曲线具有与其它任何岩石不同的曲线形态,显示了-相反应峰;在常压下加热岩石至石英相变点时,长英质深变质岩和岩浆花岗岩产生声发射,另一种交代成因的花岗岩不产生声发射．其地质意义表明:结合其它地学资料解释了华北克拉通区的地壳组成,阐明了石英和石英的存在空间;说明了新生代构造沉降区下地壳岩石中石英的-相变以及角闪石和黑云母的脱水熔融是沉降区和隆起区间断裂活动（张性断裂）和地震活动的动力．      

虎皮鹦鹉(Melopsittacus undulafus)的声行为与地震关系的观测

观测期内,云南相继发生了１９９５年７月１２日孟连西７．３级、１９９５年１０月２４日武定６．５级和１９９６年２月３日丽江７．０级地震。结果表明,虎皮鹦鹉在地震发生前,声行为和活动节律出现一些不同程度的异常变化。开展虎皮鹦鹉声行为习性的定量预测,可为地震短期预报提供给一定的前兆信息。     

不连续岩石试件加载变形与破坏前后声发射波形的线性度分析

对单节理岩石试件加载变形破坏过程中的声发射波形数据使用时间线性度和空间线性度的算法进行了处理分析，研究了所得时间线性度（ｒ）和空间线性度（ａ）作为地震前兆指标的可能性。所得结果表明：时间线性度（ｒ）在不同节理角的岩石试件破坏前和破坏后，都呈现下降；而空间线性度（ａ）也表现为下降，且下降幅度更大一些。在不同节理角岩石变形过程的声发射事件中，最大声发射事件（破坏瞬间）发生之前ｒ和ａ都呈现下降的异常变化