A rock test cell with true triaxial capability

Conventional so-called triaxial test cells apply the axial stress to a cylindrical sample using steel platens, with the confining stress developed via an annulus of hydraulic fluid retained by a liner in a pressure cell. This does not allow differentiation between the two principal stresses around the core and inhibits the realism with which the rocks can be tested, for example in determining the effect of the intermediate principal stress on the strength of the sample.This paper describes the development and application of a new test cell – believed to be the first in the world – which enables truly triaxial stresses to be applied to cylindrical core samples, opening up the possibility to test rocks routinely in a more realistic manner. An array of 24 trapped tubes replace the single annulus which usually generates the uniform radial stress. Selective pressurization of the tubes enables differential radial stresses to be generated, while axial stresses are applied as before through steel platens. The first results of multi-state failure and permeability stress sensitivity of samples tested in the cell are presented. These demonstrate the influence of the intermediate principal stress on measured rock properties and the orientation of induced fracture planes.     

天然气水合物降压开采过程中储层应力规律分析

为了研究天然气水合物降压开采过程的储层应力及其稳定性,运用线性多孔弹性力学和岩石力学知识,考虑水合物储层原始应力、孔隙压力、渗流附加应力及降压开采水合物过程中水合物饱和度的变化,建立了降压开采天然气水合物储层的力学模型,结合墨西哥湾某处水合物藏的基本参数,对降压开采水合物储层应力变化和开采过程的储层稳定性进行研究。结果表明：井底压力是影响水合物储层应力变化的关键因素之一;渗流附加应力在一定程度上减小了储层的应力;水合物分解储层应力发生变化,储层应力在井壁处的波动最大,井壁处是整个储层所受轴向偏应力最大的位置,因此井壁处是优先发生剪切破坏的位置;为了储层的稳定性,降压开采水合物生产压差应小于2.19 MPa。     

黄河水下三角洲海底管线差异沉降的安全性分析

针对胜利油田埕岛海域海床土体强度的非均匀性和可能引起的海底管线差异沉降破坏,提出1种海底管线差异沉降安全性分析方法.具体介绍差异沉降产生的原因,通过分析管线的受力状态,建立管线因差异沉降引起的附加应力的表达式.针对黄河水下三角洲埕岛油田常见的3种规格管线,建立不同土质条件下的管线附加应力表格,方便工程师查询.考虑附加应力和流体对管线的应力,与管线材料的允许应力比较,可以判断管线的安全性.     

桩靴贯入黏土层时邻近群桩相互作用分析

为研究钻井船插桩对邻近平台群桩相互作用的影响,采用耦合欧拉拉格朗日(CEL)方法对桩靴贯入黏土层时邻近群桩中各桩荷载分担比、桩头附加位移及两桩相互作用系数进行了分析。首先通过对缩尺模型试验的数值分析,验证了CEL方法的可行性;然后进一步分析了桩靴贯入黏土层时对邻近群桩相互作用的影响;最后探讨了净间距、桩间距对群桩相互作用的影响。结果表明,在桩靴贯入中,前桩的荷载分担比大于后桩,且桩靴贯入至一定深度后,当净间距越小或桩间距越大时,前桩的荷载分担比越大、后桩的荷载分担比越小,但各桩的荷载分担比随桩靴贯入深度增加时的变化规律不变;净间距越大,桩头附加位移及相互作用系数越小;在桩靴贯入时,由于受群桩遮拦效应的影响,桩头附加位移及相互作用系数随桩间距的变化规律同插桩前有所不同,当桩间距大于3倍桩径时,随桩间距的增加而减小,当桩间距小于3倍桩径时,随桩间距的增加而增大。     

具有二次服务、反馈、启动故障的M/G/1重试排队系统

考虑了一个具有二次服务、反馈和启动故障的M/G/1重试排队系统.在假定重试区域中只有队首的顾客允许重试的情况下,重试时间具有一般分布时,得到了系统稳态的充分必要条件.求得稳态时系统队长和重试区域中队长分布及相关指标.     

Triaxial behaviour of transversely isotropic materials: application to sedimentary rocks

Failure and long‐term behaviour of oriented solids are studied. Transversely isotropic materials are considered and a mathematical formulation that respect the material symmetry is developed and applied to model the triaxial behaviour of sedimentary rocks. Two failure criteria and a viscoplastic constitutive model that describe, respectively, triaxial failure and triaxial creep tests are presented and discussed. The application of the developed models to describe the mechanical behaviour of Tournemire shale shows that theoretical predictions are in good agreement with the experimental data. In the present paper, the developed approach is applied to sedimentary rock materials, nevertheless, it can be generalized to any material that exhibits transverse isotropy. Copyright © 2007 John Wiley & Sons, Ltd.     

预防底板突水的目的含水层水文地质试验研究——鲁中煤田下组煤水文地质补充勘探方法

针对淄博、济东、肥城等华北型石炭二叠系煤田大水矿区原有煤田水文地质勘探阶段资料程度难以满足下组煤带压开采防治水的情况下,选择了预防底板突水中间指示含水层--处于下组煤层与奥灰之间的徐家庄灰岩进行了的采掘前矿井水文地质勘探.充分利用井下巷道,以井下放水试验（包括示踪试验）为主,井上、下结合同步观测,分块（分片、分区）、分层、分阶段及局部、联合放水试验分步骤逐渐暴露水文地质条件,肥城和济东等矿区的实际勘探效果证明针对中间指示含水层进行综合水文地质勘探可达到事半功倍的效果.     

锚杆静压桩施工产生的附加沉降问题初探

根据锚杆静压桩沉桩时桩周土体的受力模式, 对附加沉降产生的原因进行了分析, 提出了附加沉降的计算公式, 并进行了实例计算与分析。     

疏水沉降地层竖向可缩性井壁附加力分布规律研究

通过数值分析和模型试验研究,揭示了竖向可缩性井壁附加力分布规律。研究表明,可缩性井壁可有效衰减附加力和井壁截面轴向应力;与单一可缩接头相比,设置两个可缩接头衰减附加力更为有效;提出的可缩接头设置优化原则,对科学、合理地设计竖向可缩性井壁具有重要的指导意义。     

结合抛物型缓坡方程计算波浪辐射应力

将波浪辐射应力与抛物型缓坡方程中的待求变量联系起来,提出了一种计算辐射应力的新方法,并用有限差分法对控制方程进行了数值求解。数值结果表明这种方法精度高、编程简单、求解快速,可用于实际大区域波浪辐射应力的计算。