考虑应力历史的岩石单裂隙渗流特性试验研究

通过开展单裂隙花岗岩不同围压加、卸载和不同水力梯度作用下的渗透试验,研究应力历史对裂隙渗透性能演化的影响。试验结果表明：在围压加载过程中,渗流流量与渗透压差大致呈线性关系;在渗透压差相同的条件下,围压越小,流量越大,随着围压上升,裂隙渗流流量持续减小,但随着围压的进一步增大,流量的减小有减缓的趋势。在围压相同以及渗透压差相同的条件下,单裂隙花岗岩在卸载条件下的渗流特性与加载条件下相比,其渗流流量明显降低,且卸载过程中渗流流量与渗透压差开始偏离线性关系。从试验前、后裂隙面粗糙度系数值的对比可以看出,由于法向应力挤压以及渗流流体的冲蚀作用,试验后裂隙面粗糙度系数明显降低。卸载的过程中,裂隙渗透性能的恢复具有明显的滞后效应,表明在法向应力和流体冲蚀的共同作用下,裂隙产生了不可恢复的非弹性变形。     

适用于更广渗透率范围含泥质砂岩的广义粘弹性BISQ模型

To simultaneously take into account the Biot-flow mechanism, the squirt-flow mechanism, and the frame-viscoelasticity mechanism, a generalized viscoelastic BISQ （Biot/squirt） model is developed for wave propagation in clay-bearing sandstones based on Dvorkin＇s elastic BISQ model. The present model is extended to a wide range of permeabilities （k 〉 0.05 mD） by introducing a dimensionless correction factor for viscoelastic parameters, defined as a function of the permeability and the clay content. We describe the frame＇s stress-strain relationship of the clay-bearing sandstones by the differential constitutive equations of generalized viscoelasticity and then derive the viscoelastic-wave dynamic equations. With the assumption of a plane-wave solution, we finally yield the phase velocities and the attenuation coefficients by solving the dynamic wave equations in the frequency and wave number domain. The comparison of numerical results and experimental data shows that the generalized viscoelastic BISQ model is applicable for modeling the wave propagation in most of the sandstones mainly bearing kaolinite clay.     

岩层阻水性能及自然导升高度研究

在沉积、成岩或者构造运动过程中,由于含水层内超压流体引起围岩爆裂导致流体在弱渗透层或者隔水层中导升,形成含水层的自然导升带。影响岩层阻水性能以及导升高度的因素有:构造、地应力、岩层渗透性和力学特性及其物理化学性质、水压力等。实验表明:初始水头压力越大,水头衰减速率就越大;水头压力损耗随着介质的渗透系数增大而减小。实际观测表明:泥岩、粉砂岩、中砂岩、灰岩的阻水性能由大到小,而导升高度则由小变大。通过实验和实际观测总结出流体3种导升机制:局部关键层整体破断裂缝、欠压实带中的壳破裂裂缝和水力压裂裂缝。      

综放开采顶煤裂隙及其对渗透性研究的意义

在对综放工作面的煤样进行微观研究基础上,首次运用多重分形理论对顶煤裂隙的不均匀性和各向异性进行了定量表征,并将顶煤裂隙不均匀系数运用于渗透系数研究中,计算结果与实测基本吻合,表明运用多重分形方法,可为研究顶煤节理裂隙及其渗透性研究提供一个新的方法。      

全应力应变过程中碳酸盐岩渗透性研究

长期以来 ,石油地质和水文地质工程地质专家鉴于岩石渗透性对油气藏开采 ,地下水资源开发和工程岩体稳定性的重要作用 ,一直在探索 ,完善岩石渗透性的研究方法。传统的方法如达西定律仅用于松散层渗透性测试 ,现场抽水试验反映了全部裸孔段的综合渗透性特征 ,无法了解不同孔段渗透性的差异性。在较早的文献中 ,多把岩石中水的渗透系数定义为常数在 渗流场或应力场—渗透场耦合分析中 ,渗透系数也多被当作常数处理。然而地下深部储集层和各种地下工程岩体都是处在一定的应力状态和应力水平之下的 ,不同应力状态下 ,其渗透率也将有很大变化。 …     

高活性粉煤灰注浆材料在实际工程中的应用

高活性粉煤灰是一种新型注浆材料,本文结合工程实际,系统介绍了高活性粉煤灰作为注浆材料的性能,并与水泥浆材料进行了多方面的应用比较。得出了高活性粉煤灰的成本低、渗透性好等优点,值得推广应用。     

兰坪白秧坪铜银多金属矿床流体地球化学特征及成矿机制探讨

白秧坪铜银多金属矿床主要产于白垩系下统景星组石英砂岩、粉砂岩中 ,矿体受一组北东向的压扭性断层控制而呈似层状、脉状产于断裂带中。包裹体分析表明成矿流体为低温 (平均124～141℃ )、低矿化度的盆地卤水 ,流体的H、O同位素组成位于大气降水线附近 ,反映了水 /岩作用程度较低、水 /岩反应时限短 ,流体流动与循环速度较快。计算机模拟结果表明在景星组沉积之后的13～16Ma期间断裂作用所产生的断裂渗透性达到最大 ,此期间流体演化的温度也达到125～140℃。断裂作用所产生的高断裂渗透性对周围地层中的流体产生泵吸作用并形成流体流动的断裂引水渠 ,从而导致大量流体在断裂带中快速流动、循环和汇聚成矿     

煤层气储层物性预测的AVO技术对地震纵波资料品质要求的探讨

煤层的含气性及渗透性可以利用纵波AVO技术及基于各向异性理论的方位AVO技术进行研究.煤层气属于吸附气,储层厚度较薄,地震异常响应较弱,对地震资料的品质及其携带的信息量提出了更高的要求.本文对AVO与方位AVO反演理论的近似条件及模型试算结果进行了分析,提出了对地震纵波数据信噪比、入射角、偏移距分布及方位角分布等参数的要求:1.观测系统设计及野外采集时应保证地震波的有效入射角在0.～30.或更大范围内,偏移距应大中小均匀分布,避免过于集中或缺失.2.地震数据应有足够宽分布的方位角,煤层气地震勘探中应选择宽方位观测系统.3、地震资料信噪比应足够高.     

基于地面三维脉冲激光扫描技术的变形监测若干问题研究

在传统大地测量中,变形监测为控制网中稀疏监测点观测所驱动.近年来,随着地面激光扫描(terrestrial laser scanning,TLS)技术的迅速发展,该技术显示出应用于变形监测的巨大潜力,尤其是在危险和人员难以到达的灾害监测领域.由于 TLS 扫描测点的不可重复性,传统基于离散点的监测模式不再适用.为此,亟...     

巨厚松散层下煤层开采的抗渗透性破坏和煤柱安全性研究——以口孜东矿为例

随着深部煤炭资源的枯竭,浅部煤层上巨厚松散层水体成为淮南矿区不可忽视的安全隐患,预留煤柱的安全性评价显得尤为重要.本文以口孜东井田为例,通过全面系统地收集整理口孜东矿近年来井上、下补充探查、矿井水动态长期观测、井下采掘工程揭露的地质和水文地质资料,通过数值模拟和理论分析方法得出以下几点认识.(1)以矿区经典块段的钻孔柱...