上部覆盖层下伏页岩一类潜在滑坡演化变形机制分析

为研究上部覆盖层下伏页岩这一类型的滑坡失稳变形,需要确定其变形的潜在影响因素,从定量角度上分析这一类型滑坡灾害的变形演化问题。以容县六王镇西流河潜在滑坡为研究对象,借助钻孔勘探、室内试验和地质调绘,详细分析了西流河滑坡的工程地质概况,并推测其可能的变形演化机制,然后利用Geostudio数值软件建立西流河滑坡的渗流模型,模拟其在不同降雨工况下的渗流规律。研究发现:西流河滑坡在持续降雨过程中稳定性系数从1.224逐步降低至1.09,稳定性系数不断下降,滑坡体内由垂直入渗逐步转化沿滑动带稳定渗流;当遭遇极端暴雨情况(50年重现期)时,滑坡体内稳定渗流场显著增厚,饱和滑带土增多,滑坡安全储备达到极限。由此可以得出:上部覆盖层下伏页岩一类滑坡变形演化过程主要分滑坡体上部覆盖层堆积阶段,垂直入渗至页岩富水软化阶段和稳定渗流至潜在滑动带软化蠕变这3个阶段;其中上部覆盖层的高渗透性和下伏页岩的隔水特征是导致页岩风化带软化蠕变和稳定渗流场形成的关键因素。研究结果为上部覆盖层下伏页岩这一类滑坡影响因素的研究提供了一些证据,对研究滑坡演化变形机制具有借鉴意义。     

尾矿库坝体及排渗体三维渗流分析

尾矿库区渗流场具有明显的三维特征,基于有限元方法对尾矿库的三维渗流及尾矿坝排渗体的渗流进行研究分析,模拟了尾矿库三维渗流和尾矿库增加了排渗盲管后的渗流。计算结果较好地反映了实际渗流情况,对指导尾矿库的设计和施工都有重要的意义。     

渗流水压力分级加载岩石蠕变特性研究

采用RLW-2000M微机控制煤岩流变仪,以细粒砂岩为研究对象,对三轴压缩条件下岩石渗流水压力分级加载蠕变试验进行了蠕变特性研究。重点分析了渗流水压力分级加载时蠕变条件下岩石的应变、渗流体积(体积速率)演化曲线,同时对不同渗流水压力分级加载条件下的岩石蠕变与渗透系数演化曲线进行了分析和对比。试验结果表明:分级加载渗流水压力作用下细粒砂岩的蠕变曲线符合蠕变演化三阶段特征;随着渗流水压的逐级加载,瞬时轴向、横向应变和瞬时泊松比呈增大的趋势;随着应变的累积,横向应变量大于轴向应变量呈扩容效应,直至发生蠕变破坏;分级加载渗流水压力作用下渗流体积曲线呈线性演化。研究认为:渗透系数先瞬时减小后增大,初始渗透系数都具有记忆性,即岩石孔隙通道具有记忆特征,孔隙通道经过变形→闭合→冲蚀→形成新通道过程。     

煤岩瓦斯“固-气”耦合物理模拟相似材料特性实验研究

在固体相似材料研究的基础上,利用“固-流”耦合相似理论,得出适用于煤岩瓦斯“固-气”耦合的相似条件。选用砂子为骨料,石蜡和油为胶结剂,研制出一种适用于开展“固-气”耦合模拟实验的材料。通过大量实验,对相似材料的抗压强度、脆性参数、渗透速率等物理力学进行了测试,并利用自行研制的渗透性测试装置,对不同含量胶结剂的相似材料试件渗透性进行了测试。结果表明,石蜡含量不断增大,材料抗压强度随之增大,渗透性逐渐减小;含油量的变化,消除了单纯使用石蜡时,材料抗压强度变化强烈的不足。合理调节二者之间的比例,可以模拟多种不同强度、不同渗透性的岩石。在力学参数满足模拟岩石的前提下,将研制出的新材料与原始的固相相似材料进行了渗流速度对比实验分析,得出所研制的材料能较大程度的降低气体在其中的渗流速度,并将该材料应用于煤层开采模型实验,有效的揭示了瓦斯渗透速率与上覆岩层运动之间的关系。     

异常高压油藏开发方式及渗流特征室内研究

根据有效压力原理,通过实验和加压方式的变化,模拟在不同开发方式下,地层压力下降不同时对储层伤害的影响。通过岩心在不同受力情况下的变形特征及渗流特性分析认为:对异常高压油藏,可以通过改变初期油井工作制度(如开关井、控制采油速度、减小快速开采)引起的压力快速下降,减小对储层的伤害,进而减小对油井产能的影响。文中研究结果为此类油藏科学合理的开发提供了理论依据。     

优势渗流通道的试井解释方法研究

复杂断块油藏水驱开发极易形成优势渗流通道,造成油井很快见水。识别优势渗流通道主要手段是测井对比、岩心分析、压降测试等,目前的优势渗流通道识别试井解释模型无法适应现场需求。通过分析优势渗流通道基本形态,建立了优势渗流通道试井模型;通过有限差分法对模型进行离散求解,绘制了井底压力及压力导数双对数曲线试井解释图版。优势渗流通道试井响应主要有通道径向流和线性流两段,分析了通道渗透率、储容比、宽度等参数对优势渗流通道试井响应的影响,最后利用建立的双对数曲线图版对高尚堡油田一口井压降测试资料进行了解释,曲线吻合效果较好,该方法可以作为优势渗流通道试井识别方法进行推广应用。     

株洲航电枢纽二线船闸基坑渗流特征及工程措施

针对株洲航电枢纽二线船闸主体基坑渗漏问题,基于在基坑开挖现场对基槽的观察与检验工作,进行基坑渗漏原因分析。按含水介质和分布特征,划分基坑渗流类型。通过对渗流量和渗透变形的观测,分析各渗流类型的渗流特征和工程影响。根据渗流对基坑工程的影响程度,借鉴一线船闸基坑的设计、施工经验,采取不同的处理措施,保证基坑边坡的稳定,满足结构体对承载力和沉降的要求,为内河船闸工程地质勘察提供查明水文地质条件的思路。     

组合地层渗流对人工地层冻结法及周围工程环境效应的影响

随着沿海地区越来越多大型跨海、越江工程的出现,人工地层冻结法面临着更加复杂的水文地质环境问题及挑战。依托工程背景,通过典型砂黏组合地层的设计,按照严格相似比,建立了组合地层渗流环境下人工地层冻结法的缩尺模型,分析了软黏土下伏较大渗流砂层的工况下,渗流对上覆冻融敏感软黏土的冻结施工及周围工程环境的影响。试验测定了不同渗流速度下各影响区域内的温度、冻胀力、地表沉降量等参数指标。结果表明下伏砂层渗流速度过大会无法完成冻结,存在临界渗流速度。且渗流工况下软黏土上下冻结帷幕边缘的冻结效果也截然不同,尤其是稳定冻结温度和冻胀力发展模式。渗流直接影响的区域,渗流对软黏土潜热效应的削弱明显,随着渗流速度增大相变平衡时间呈线性减小。综合研究成果为冻结方案优化及施工安全提出了理论性指导意见,并对现场工程可能会遇到的施工质量、隧道安全、环境治理等做出预警建议。     

欠平衡钻井随钻储层评价技术方法与应用

欠平衡钻井随钻储层评价技术是在欠平衡条件下采用地面监测设备,根据地层渗流及井筒多相流耦合模型分析来获取储层参数的一项新技术.分析了随钻过程储层渗流边界特点,建立和求解该技术的渗流数学模型.通过现场实例数据分析表明,理论评价结果与实测结果一致,验证了该技术的正确性与可行性.     

地下水温度示踪理论与方法研究进展

对地下水温度示踪理论与方法的相关研究做了评述,介绍了当前地质体中温度场与渗流场耦合作用模型、数值模拟技术和渗流参数反演方法,并从温度示踪方法的两个主要应用领域:地表水与地下水交换和工程地下水渗漏探测(以堤坝为例),说明地下水温度示踪的应用研究.在地质体中温度场与渗流场耦合模型方面,裂隙介质、非饱和带、复杂边界条件和非D...