下沉剂沉降堵水规律的研究

根据苏里格西区上气下水型储层的气水分布特征,该区适合下沉剂堵水压裂工艺。目前常用的下沉剂控缝高技术是在压裂时先将下沉剂通过携带液带入裂缝,随着下沉剂的下沉在裂缝的尖端处形成低渗透或不渗透的人工隔层,增加裂缝末梢的阻抗值,降低裂缝尖端的扩展应力,从而有效控制裂缝的垂向延伸。因此研究下沉剂在牛顿流体、非牛顿流体及裂缝内的沉降规律,通过合理的工艺优化设计,有利于提高堵水增气的效果。     

南极洲纳尔逊冰帽的某些动力学特征*

纳尔逊冰帽是南设得兰群岛的一个小冰帽,受海洋性气候影响冰帽上降水丰富,冰温较高。冰帽表面运动速度完全由冰帽表面形态和冰帽底床形态所控制,其中E剖面更为复杂。冰帽驱动应力基本小于100kPa.由V/Z～Za曲线得到在V/7为0.6～3×10^-9范围内的流动参数:n约为1;B≈4.3×10¹⁰dynescm^-2sec.这表明在低应力区,冰体流动更接近牛顿流体。     

大陆造山带岩石圈拆沉过程的数值模拟

岩石圈拆沉作用是指部分岩石圈由于重力不稳定性而沉入软流圈中的过程,与造山带的演化密切相关.本文基于非牛顿流体近似的有效黏度模型对岩石圈拆沉的过程进行了数值模拟,着重分析了岩石圈的黏度结构对拆沉作用的影响.数值模拟显示,下地壳控制着地壳与岩石圈地幔的耦合程度,对拆沉作用的过程和形态有很大的影响;在一定的初始重力不稳定性条...     

线弹性问题与牛顿流体问题的对应关系

讨论了线弹性问题与牛顿流体问题的对应关系,说明建立两问题之间的对应关系仅考虑本构方程是不够的。通过对比两个问题的所有基本方程,证明了牛顿流体问题在满足（１）不可压缩;（２）小雷诺数;（３）温度变化对粘度的影响可忽略３个条件时,等价于一个准静态不可压线弹性问题．这一等价关系应用于构造应力场数值模拟中,可利用弹性程序求解岩石围的粘性流动问题．     

海底滑坡对置于海床表面管线作用力的CFD模拟

海底管线是海洋工程中用于传输原油和天然气等的重要通道,通常放置在海床表面或处于悬跨状态。本文采用计算流体动力学CFD法模拟了不同冲击角度下海底滑坡对置于海床表面的海底管线的作用,得到了管线所受的轴向荷载和法向荷载与滑坡冲击角度之间的关系。同时分析了沿冲击方向管线截面形状与管线所受阻力之间的关系。对已有研究进行拓展延伸,丰富了不同工况下轴向阻力系数和法向阻力系数的计算成果,得出了海底滑坡对置于海床表面管线冲击力的计算公式。     

低渗岩石非线性渗流机理讨论

回顾了单相液体在低渗透饱和岩石的非线性渗流研究某些进展。从岩石孔隙结构、岩石与流体之间的相互作用和流体性质方面介绍了对低速非线性渗流产生机理的不同观点,探讨了孔隙大小、孔喉对启动压力的影响,讨论了界面张力、边界层、耦合渗流、非牛顿流体对非线性渗流形成的作用机制,并对进一步开展低渗透岩石渗流研究提出了建议。     

重力场和地幔流应力场的关系

本文从地幔是Lamina牛顿可压缩粘滞性流体假设出发,根据流体力学推导出重力场和地幔流应力场的基本关系为: 此关系式为人们根据重力场认识地幔流对岩石圈的作用提供一新的途径。     

基于HBP本构模型的泥石流动力过程SPH数值模拟

本构模型是描述泥石流流变特性的关键,也是决定其动力过程数值模拟准确性的核心问题之一。泥石流流体属多相混合物,现有的研究已证实其存在剪切增稠或剪切变稀的现象,传统基于Bingham及Cross线性本构关系的数值模型难以准确描述泥石流流变特性。文中探讨了Bingham模型在低剪应变率下的数值发散问题,在光滑粒子流体动力学（SPH）方法框架上建立了整合Herschel-Bulkley-Papanastasiou(HBP）本构关系的稀性泥石流动力过程三维数值模型。相比传统基于浅水波假设的二维数值模型,所述方法从三维尺度建立SPH形式下的泥石流浆体纳维?斯托克斯方程并进行数值求解,可获取泥石流速度场时空分布及堆积形态,同时采用HBP本构关系描述泥石流流变特性,能在确保数值收敛的前提下反映泥石流流体在塑性屈服过渡段及大变形状态下应力?应变的非线性变化。为验证提出方法的合理性,结合小型模型槽实验观测进行了对比,结果表明数值模拟与实测结果基本吻合。     

横向黏度变化对球层中热对流的影响

本文在常黏度的基础上,加上横向黏度变化,纯粹研究了横向黏度变化对球层中热对流的影响.结果表明,横向黏度变化可以加速或阻碍球层中的热对流,并对球层中热传输方式有调节作用,但是横向黏度变化对球层中热对流的影响会限制在一定的强度范围内,并且难以改变球层中热对流的格局.横向黏度变化所产生的环型场速度占总速度场的比例最多为十几个百分点,难以解释观测到的地表板块运动中的环型场能量大小.     

砂土液化流动变形的简化方法

已有的液化砂土流动特性试验结果表明,砂土在液化流动状态下是剪切稀化非牛顿流体,可以用幂函数表示其剪应力-剪应变率的关系,从而建立了砂土液化流动的本构方程。基于FLAC3D程序的二次开发平台,将液化流动本构方程开发到FLAC3D中,建立了液化流动变形的简化分析方法。通过倾斜场地的液化流动变形分析,发现倾斜场地的液化变形曲线可以用正弦函数曲线描述,这与Towhata的理论分析成果一致,验证了本方法的合理性。分析了液化层坡度、稠度系数、流动指数以及弹性参数等变量对液化变形的影响。计算结果表明,液化变形随液化层坡度的增大而逐渐增大,液化砂土的稠度系数和流动指数对液化流动变形有重要的影响,而弹性参数对变形基本无影响,因此,在实际工程分析中,需要对流动模型参数进行深入研究。