粘弹性介质中初始构造应力对钻孔应力相对测量的影响

讨论了在粘弹性介质中用长圆筒式探头测量地应力相对变化时初始构造应力对测量值的影响．用地层、水泥环和探头圆筒组成的三层线性粘弹性介质模型来模拟整个测量系统，利用对应原理得到了在初始构造应力作用下探头内壁径向位移解．计算表明；① 初始应力的影响表现为探头内壁径向位移随时间逐渐增大，但其增长率逐渐减小，最终达到一恒定值；② 对于地应力变化量的测量结果来说，如不考虑初始应力的影响，则将在地应力变化量上引入主应力大小为(c0+c1e－1t+c2e－2t)io、方向与初始主应力相反的误差．其中，c0，c1，c2和1，2只与地层的力学性质有关，io(i=1，2)是初始构造应力的两个主分量．最后指出，在地层比较软和初始应力比较高的情况下，初始构造应力对地应力相对变化的测量有相当大的影响.      

深水浅层钻井呼吸效应机制及影响因素分析

钻井呼吸效应常被误判为井涌而采取错误的措施,使呼吸效应强度增加。为明确深水浅层呼吸效应机制,基于深水浅层高孔高渗和裂缝不发育的特点,建立多孔弹性介质渗流模型,模拟深水浅层钻井呼吸效应过程,分析地层参数(弹性模量、泊松比、渗透率和孔隙度)、钻井液性能(塑性黏度和动切力)和井底压差对深水浅层钻井呼吸效应的影响。结果表明：深水浅层钻井呼吸效应属于渗透性诱导机制,使部分钻井液残留在地层中,具有瞬时性,可分为漏失、拟稳态和返排3个阶段。低弹性模量、低泊松比、高孔高渗的地层更容易发生渗透性呼吸效应。加入降滤失剂和膨润土、使用低密度钻井液、采用低排量的钻井方式和控压钻井技术等,可以降低渗透性呼吸效应强度。该结果为深水浅层安全高效钻井提供指导。     

震电效应理论及其研究进展

近些年来有关震电效应的研究方兴未艾,在天然地震预报、工程勘察及石油勘探领域的应用潜力是促使国内外学者投入大量精力从事该项研究的主要动力.然而,有关震电勘探方法的研究尚处于理论探索和实验模拟阶段,还未在实际生产中得到应用.文中以震电勘探方法理论作为出发点,对产生震电效应的主要机理进行了详细分析,总结了国内外在相关领域的研究进展情况,对震电勘探方法的未来发展方向作一展望.     

射线法在粘—弹性介質中的推广

一、引言在完全弹性介貭中,弹性波的传播問題已經研究得比較深入,尤其用射綫法来解决波的传播強度問題,有了一套完善的方法。实际上,大地岩层近于粘—弹性介貭,地震波在传播过程中要受到內摩擦的作用,振幅随距离逐漸衰減。衰減規律,現在均根据經驗公式来确定。在理論上,虽然可以通过解波动方程的方法解决这問题,但所得結果,即使极簡单的問題也是十分复杂的。在完全弹性介貭中,也存在同样的情形,但如应用射线法,則变得較为方便。     

层状黏弹性介质中Rayleigh波频散曲线“交叉”现象分析

Rayleigh波勘探方法在探测近地表横波速度、动力学特征等环境与工程地球物理领域获得了广泛应用.这种方法以弹性层状介质理论为基础,然而实际介质具有黏弹性,研究面波在层状黏弹性介质中的传播特征,将为近地表面波勘探提供有益帮助.在某些弹性层状介质模型中,例如存在低速夹层和强波阻抗差异地层模型,Rayleigh波相邻两条频散曲线彼此会非常靠近,产生看似彼此"交叉"的现象,即"osculation"现象,但对于黏弹性介质中的这种现象并没有进行相关的研究.本文利用Muller法计算层状黏弹性介质Rayleigh波频散方程,基于层状介质模型中Rayleigh波频散和衰减曲线连续的性质,结合本征位移曲线特征,分析二层黏弹性介质模型中Rayleigh波频散曲线"交叉"现象以及"交叉"点附近的波动特性.结果表明:与弹性介质相比,黏弹性介质中Rayleigh波的波动特性存在明显差异,随着介质对地震波的损耗越来越强,将导致Rayleigh波频散曲线发生"交叉"现象.     

层状弹性介质中地震波运动学问题研究

完全弹性介质中，进行地震波射线追踪时需要确定射线的出射角；在非弹性介质中，除了确定此射线出射角之外，还需要确定另外一个角，即波前面与常振幅平面的夹角－衰减角。基于惠更斯原理，研究了确定射线出射角与衰减角的一种有效方法，进而对层状非弹性介质中地震波运动学问题进行了一定的理论研究与数值计算。     

非均匀弹性介质地震波场伪谱法正演模拟

基于一阶速度—应力弹性波波动方程,利用傅里叶变换将空间导数变换到频率域求解,对介质波场进行正演模拟。本文结合实际勘探中可能存在的地质问题,设计了多种地质模型,包括背斜模型、向斜模型、透镜体模型和断层--侵入体模型等,进行了伪谱法地震波场正演模拟、合成地震记录的实现,并分析了其波场动力学变化特征。结果表明,应用伪谱法对复杂模型的模拟有较高的精度和可靠性,可直接用于辅助地震野外工作设计、反演解释和资料解释等工作。     

爆破荷载应力波在无限弹性介质中传播的特征线法解

双指数爆破荷载的应力时程关系是爆破工程的数值分析常用的动力输入。其在弹性岩石中传播衰减的特征线法解是工程爆破数值分析中弹性以及弹塑性分析的重要参照,也是动力学数值分析算法开发的重要高阶校准工具。应用统一弹性波的特征线法解求解源自圆形孔洞的双指数爆破荷载在理想介质中的传播。介绍了源自圆形孔洞的双指数爆破荷载在周围弹性介质传播过程中的径向应力、周向应力、位移以及速度波的特征线法解的具体过程,在MATLAB中进行了4种波的特征线法解的数值实施。对径向应力、周向应力、位移以及速度波的特征线法解的结果进行了多方面讨论。结果表明,特征线法是求解双曲型偏微分方程的一种有效方法,双指数爆破荷载在弹性岩石中传播衰减的特征线法解可为爆破工程数值分析以及动力学数值分析算法开发提供重要的支撑。     

三维黏弹性介质人工边界研究

为了得到适于分析非线性结构-地基相互作用问题的人工边界,结合弹性波理论与黏弹性理论,推导出了适于模拟三维黏弹性远场介质辐射阻尼的人工边界,并对其模拟远场地基辐射阻尼的性能及相应地震波动输入方法进行了研究。结果表明：在结构-地基动力相互作用问题中,得到的黏弹性人工边界模拟计算域外远场黏弹性介质的辐射阻尼具有理想精度;不论是简谐波还是非简谐波,地震波动输入都取得了理想结果;在黏弹性介质条件下自由地表处的总场位移幅值n是输入波幅值的 倍。     

库水渗流与荷载对水库地震形成的影响分析

文中从库区水文地质结构及库水重力对库区附近断层库仑应力的影响出发分别进行讨论,得出以下结论:1)当蓄水区域存在碳酸盐岩地层,且岩体存在较大、较深的饱和或非饱和溶洞、矿洞时,该洞穴被库水淹没后,容易形成快速响应型地震。2)通过数值计算可知,库水重力对库区附近断层库仑应力的影响,与区域背景应力场、断层产状及断层与水库的相对位置有关。当水库位于断层下降盘,且断层倾角较大时,对断层失稳有显著的促进作用。此时,正倾滑断层局部与逆倾滑断层整体易出现库仑应力值增加。具有相似地表出露环境与产状的正倾滑断层库仑应力最大正增量大于逆倾滑断层库仑应力最大正增量。摩擦系数为0.6时,重力引起的断层库仑应力的最大正增量约为饱和溶洞内孔隙压力影响值的1/4。孔隙压力的作用更值得重视。