孔隙尺度多孔介质流体流动与溶质运移高性能模拟

深入探究孔隙尺度下的流体流动特性和溶质运移规律对石油开采、农田养分管理、地下水污染修复有着重要意义。以人工构建的多孔介质结构和同步辐射X射线显微CT扫描的土壤团聚体(分辨率3.7μm)为研究对象,在空间节点数多达64 000 000的情况下,基于格子Boltzmann模型和GPU并行技术计算得到多孔介质流体运动和溶质运移过程的关键参数,并据此探究多孔介质空间异质性对水力学特性的影响。通过对3组不同结构的多孔介质比较发现,结构复杂程度最高的土壤样品和不规则堆叠的圆球结构的渗透率在100 mD(即10^-13m^2)量级,远低于规则堆叠的圆球结构(>20 000 mD);土壤的迂曲度为1.40~1.60,明显高于规则堆叠的圆球结构。研究结果表明,渗透率大的样品具有较小的迂曲度,这与结构的空间异质性有较强的关系;土壤的渗透率和迂曲度呈现各向异性;在水力梯度一定的前提下,渗透率较大的样品,纵向弥散系数也较大;同时,结构的异质性也会影响溶质的穿透曲线。本研究提出的模拟方法可在土壤结构中进行高效的水流运动和溶质运移模拟,可用于土壤多孔介质在孔隙尺度下的水力学特性研究。     

冲击荷载作用下饱和软粘土孔压增长与消散规律

通过大量室内试验,研究饱和软粘土在冲击荷载作用下的变形和孔压增长规律,讨论孔压增长的内在机理和不同围压、不同冲击能作用下孔压量的变化。讨论土体的再团结变形规律,提出再固结体积压缩系数的确定方法。最后分析冲击荷载作用后的强度变化。这些讨论为动静结合法处理软基提供了依据。     

煤成油排驱机理与初次运移

从吐哈盆地煤成油典型实例出发 ,分析了煤的物性特征及烃类与煤中各级孔隙相互作用机理 .指出烃分子与煤孔隙表面质点相互作用是煤成油排驱的主要制约因素 .煤孔隙分布特征及生烃潜力是制约煤成油排驱的内在因素 ,构造挤压剪切应力是煤成油排驱的外在动力 ;煤成油排驱具有较泥质岩更大的地质色层效应 ,其最有利排驱时期应是Ro 为 0 .9%以前 ;相互连通的孔隙网络及裂隙与输导层如断层相连 ,构成了烃类网络中心的烃类排驱运移出母体的主要通道     

用欧拉方程估算埋深和形状因数

本文论述了用欧拉方程估算埋深和形状因数的方法原理,并用模型计算加以验证,最后用湖南某地含原生金刚石的钾镁煌斑岩筒上的ΔＴ异常证实这种估算方法是值得推广的。     

鄂尔多斯盆地乌兰格尔隆起南坡石盒子组储层成岩孔隙演化史

通过对155个铸体薄片的详细观察,并对每个薄片进行了点计分析,结合扫描电镜、电于探针和X衍射等分析结果,详细研究了鄂尔多斯盆地乌兰格尔隆起南坡三叠系石盒子组储集层的成岩孔隙特征,并且分析了影响孔隙演化的各种因素．在此基础上,利用点计分析结果定量一半定量研究了本区三种不同类型储集砂体的孔隙演化历程,指出富含石英的砂岩为本区相对较好的储集岩类．     

安塞油田长6储层伤害的地质因素分析

通过对陕北安塞油田长。储层的岩性、物性、孔隙结构、填隙物成分及地层流体性质的分析和研究,探讨了油田勘探开发过程中引起长。储层潜在性伤害的主要地质因素,认为砂岩中的敏感性矿物,尤其是酸敏性矿物是导致长。储层伤害的主要原因,孔隙结构及流体性质也可引起一定程度的储层伤害。在油田开发过程中,建议通过控制注入水的水质标准,或向地层中注人粘土稳定剂、铁离子稳定剂等方法来预防或减轻可能出现的储层伤害。     

围压下构造煤的孔隙度和渗透率特征实验研究

利用岩石孔隙度和渗透率测量系统,对不同煤质及不同类型构造煤的孔隙度和渗透率进行测试,结果表明,随围压增加构造煤的孔隙度和渗透率降低;不同煤质和不同类型构造煤有不同的变化规律,并进一步探讨了煤的结构,气体压力,气体成分等因素的作用机理。     

波在饱含流体的孔隙介质中的传播问题

考虑到流体的可压缩性,笔者进一步发展了以前的结果。引进了准微观连续条件的概念,直接联合应用流体动力学方程和固体的弹性或粘弹性力学方程,即得到了此种介质的动力学方程组,其中直接引用了流体和固体的弹性（或粘弹性）系数,较之Biot从物理考虑而建立的应力-应变关系中的后两个常数Q、R具有更明确的物理意义,因而更便于用常规的方法确定。证明了,此种无限介质中通常具有两种P波和一种S波,且具阻尼和频散效应。对于几种极端情况可以明确地得到固体波和流体波,有助于近似地解释一些地球物理和声学现象。文中还指出了区分两种典型的计算模型的重要意义。     

流体（水）在孕震过程中的作用

本文在DD模式和IPE模式的基础上,提出了流体（水）扩散造成失稳的想法。对孕震过程的四个阶段给出了初步的定量讨论,突出了流体（水）的作用。以波速比前兆为例,求出了孕震时间的计算公式,发现孕震时间和余震区特征长度的平方并不严格成正比,可能含有一个三次因子。在作了适当近似和简化后,本文以实际数字对所求得的公式作了检验,计算结果和经验值吻合较好。