预制横缝条件下水力裂缝的起裂和扩展     

王磊  杨春和  侯振坤  郭印同  魏元龙  蒋廷学 《岩土力学》2016,37(Z1):88-94

针对高角度天然裂缝发育地层中的水平井水力压裂问题,开展了水力裂缝自天然裂缝处起裂扩展的理论和试验研究。尝试将天然裂缝简化为与井筒轴线垂直的横向裂缝,基于线弹性断裂力学理论和最大拉应力准则,给出了水力裂缝起裂压力和扩展过程中应力强度因子的计算方法。利用预制横缝模拟高角度天然裂缝,开展了室内水力压裂试验,对水力裂缝的扩展形态和起裂压力进行了研究。理论计算表明,（1）水力裂缝自预制横缝端部起裂后,扩展距离超过1倍的预制横缝端部半径时可将预制横缝和水力裂缝合并起来,整体视作一条横向裂缝来计算应力强度因子;（2）水力裂缝尖端距井壁处的距离大于4倍的井筒半径时,应力强度因子的计算可忽略井筒的影响,近似采用硬币形裂缝的计算公式。试验研究发现,（1）水力裂缝在预制横缝端部起裂并扩展,形成与井筒轴线垂直的横向裂缝,裂缝的扩展呈现出Ⅰ型断裂的特点,形态近似呈圆形,未发现与井筒轴线平行的纵向裂缝的起裂和扩展;（2）排量对破裂净压力和起裂净压力有重要影响,大排量会导致较高的破裂净压力和起裂净压力,在大、小两种排量下起裂净压力的离散性均较小,计算得到的KⅠ临界断裂值的离散性也较小。研究结果可为改善裂缝发育储层的近井裂缝形态提供指导,也可为煤矿开采中预制横向切槽的水力压裂设计提供参考。  相似文献   

大尺寸真三轴页岩水平井水力压裂物理模拟试验与裂缝延伸规律分析     

侯振坤  杨春和  王磊  刘鹏君  郭印同  魏元龙  李芷 《岩土力学》2016,37(2):407-414

采用真三轴物理模型试验机、水力压裂伺服系统、声发射定位系统以及压裂液中添加示踪剂等方式,在真三轴条件下对大尺寸页岩水平井进行了水力压裂物理模拟试验,通过裂缝的动态监测和压裂后剖切等分析了裂缝的扩展规律,并对页岩压裂缝网的形成机制进行了初步探讨。结果表明：（1）水力裂缝自割缝处起裂并扩展、压开或贯穿层理面,形成相对较复杂的裂缝形态;（2）裂缝中既有垂直于层理面的新生水力主裂缝,又有沿弱层理面扩展延伸的次级裂缝,形成了纵向和横向裂缝并存的裂缝网络;（3）水力裂缝在延伸过程中会发生转向而逐渐垂直最小主应力;（4）水力裂缝在扩展过程中遇到弱层理面时的止裂、分叉、穿过和转向现象是形成页岩储层复杂裂缝网络的主要原因,而弱结构面的大量存在是形成复杂裂缝的基础。其研究结果可为页岩气藏水平井分段压裂开采等提供有力技术支持。  相似文献   

单轴循环荷载下含天然裂隙脆性页岩变形及破裂特征试验研究     

魏元龙  杨春和  郭印同  刘伟  王磊  衡帅 《岩土力学》2015,36(6):1649-1658

利用RMT–150C岩石力学测试系统,对重庆彭水含天然裂隙脆性页岩在单轴循环荷载作用下的变形及破裂特征进行了试验研究。研究结果表明：（1）在循环加卸载和裂隙的共同影响下页岩所含天然裂隙使页岩性质局部劣化、加剧裂隙扩展和破坏提前,导致屈服应力、破裂压力和峰值强度等减小,其中峰值强度降低了13.7%～58.3%;（2）轴向应变形成封闭的“尖叶”状滞回环,并呈疏-密-疏排列,而横向应变形成上开口“8”字形滞回环,并呈密-疏排列,横向应变-循环次数曲线可分为初始变形阶段、小速率等速变形阶段、大速率等速变形阶段和失稳破坏阶段等四阶段演化规律,前期横向应变突变现象可作为天然裂隙和新裂隙扩展、交汇完成,进入大速率等速变形阶段的标志,后期突变可作为整体失稳破坏的前兆;（3）含天然裂隙页岩的破坏模式主要呈拉剪贯通模式和拉贯通模式,两种贯通模式均至少包含一条贯通天然裂隙的拉裂隙;（4）在弹性阶段,有效弹性模量与损伤面积系数呈线性关系,损伤面积系数越大,有效弹性模量越小;（5）在低应力水平内循环,不可逆变形缓慢增加,轴向应变-循环次数曲线始终处于初始变形阶段,试样不发生破坏;在高应力水平内循环,经历3个变形阶段后试样发生破坏;在接近峰值应力的应力水平内循环,曲线直接进入加速变形阶段,几次循环后试样发生破坏。该研究为认清页岩的裂隙扩展形成复杂裂隙网的发展机制提供了有益参考。  相似文献   

长江经济带战略的背景及创新发展的地理学解读   总被引：3，自引：1，他引：2  

虞孝感  王磊  杨清可  叶士琳 《地理科学进展》2015,34(11):1368-1376

国务院发布的《关于依托黄金水道推动长江经济带发展的指导意见》,是中央政府首次系统提出的覆盖长江流域的经济社会发展规划与建设意见,不仅是沿岸省市社会经济创新发展的指导文件,更是站在国家高度,应对国际政治经济格局发生深刻变化和国内社会经济发展面临重大历史转折的形势而提出的国家创新发展战略。本文首先分析了长江经济带战略提出的历史和经济地理背景,解读了国务院指导意见中有关长江经济带战略定位和发展重点,认为该战略的提出既是中国区域经济发展的历史必然,也是国家进入经济新常态的现实需要,具有鲜明的时代性、国际性。文章回顾了以往地理学界在长江资源开发和保护、社会经济发展中作出的重要贡献,提出了要进一步加强对长江经济带资源潜力和环境容量、空间结构调整、经济与环境协调发展等科学问题的研究。  相似文献   

乌拉特天然梭梭(Haloxylon ammodendron)林土壤微生物多样性及其与土壤性质的关系     

陈峰  张静  韩二牛  温苏雅拉图  李盛林  王国林  王磊  王少昆 《中国沙漠》2022,(2):207-214

梭梭(Haloxylon ammodendron)是优良的固沙树种,在干旱区生态建设和经济创收中起着重要的作用.本研究以内蒙古乌拉特后旗天然梭梭林为研究对象,对梭梭林下(Ha)和林外裸露沙地(BS)中土壤微生物多样性和土壤理化性质进行测定,并分析了微生物多样性与土壤性质的相关关系.结果表明:天然梭梭林土壤细菌和真菌的香...  相似文献   

南流江河口区春季浮游植物群落结构组成与分布特征   总被引：1，自引：0，他引：1  

叶又茵  项鹏  王磊  杨燕燕  王雨  林茂  蓝文陆 《海洋学报》2017,39(10):111-123

通过2016年3月底现场航次11个站点的调查,应用反相高效液色谱（RP-HPLC）并结合二极管阵列检测器分析技术,分析了春季广西南流江河口区浮游植物光合色素组成,进而由CHEMTAX软件估算全粒级浮游植物的群落结构。结果表明:春季含量较高的浮游植物特征光合色素含量以叶绿素b最高,其次为岩黄藻素;浮游植物的优势类群为隐藻,其次为绿藻和硅藻,它们分别平均占据了浮游植物生物量的54.95%、23.36%和17.37%,其他藻类所占比例很低。南流江河口区浮游植物群落结构东西部入海分支有较大差异:东部分支营养盐较西部分支低,隐藻所占生物量比例最高,其次为绿藻和硅藻,浮游植物群结构与分布受营养盐因素影响较大;西部分支营养盐含量明显比东部分支高,绿藻和硅藻的所占比例有所提升,隐藻的生物量所占比则有所下降,浮游植物群落结构与分布受非营养盐因素的影响较大。南流江河口区浮游植物生物量和群落结构除了受营养盐影响外,还与浊度、盐度等密切相关,表明南流江浊度增加已明显影响着生态系统结构与功能,需要密切关注和进一步研究。  相似文献   

中国近海区域浮游植物生态对气候变化的响应   总被引：1，自引：0，他引：1       下载免费PDF全文

唐森铭  蔡榕硕  郭海峡  王磊 《应用海洋学学报》2017,36(4):455-465

我国近海区域对气候变化高度敏感,浮游植物生态的变化关系到我国近海生态安全.采用重构的遥感数据等资料,分析并综述我国近海区域浮游植物叶绿素a浓度、初级生产力和浮游植物群落结构对气候变化背景下海水升温、风场等环境因子的响应.结果表明,东(南)中国海叶绿素a浓度略有上升(下降)的趋势,但浮游植物群落结构和生物量有明显的变化;其中,微微型浮游植物和甲藻占比增加,小型浮游植物物种成为海区优势种,暖水性种分布区北扩,而这与气候变化背景下海洋热动力环境的长期变化及其对营养盐供给的影响关系密切.分析还指出了气候变化对我国近海区域海洋生态影响研究迫切需要开展的若干工作.  相似文献   

云开地区早古生代竹雅-石板辉长岩锆石U-Pb定年与Lu-Hf同位素特征   总被引：2，自引：0，他引：2  

周岱  龙文国  王磊  贾小辉 《地质通报》2017,36(5):726-737

华夏地块西段的云开地区出露少量早古生代基性侵入岩,多以小岩株状侵入前寒武纪变质地层或与同期片麻状花岗岩共生,岩石类型主要为辉长岩和苏长辉长岩。LA-ICP-MS锆石U-Pb测年显示,信宜竹雅和高州石板辉长岩结晶年龄约为445Ma。辉长岩岩石地球化学以富MgO、CaO,相对贫TiO_2为特征,具有极低的稀土元素总量(∑REE=20.8×10~(-6)~26.6×10~(-6)),轻稀土元素略微富集,亏损Nb、Zr、Ti、P等高场强元素。锆石ε_(Hf)(t)均为弱的负值,Hf同位素一阶段模式年龄介于1.1~1.4Ga之间,显示富集地幔源区特征。构造环境分析表明,辉长岩与火山弧玄武岩相似。综合前人研究认为,华夏地块早古生代存在一系列具典型弧火山岩特征的基性岩类,这对早古生代构造运动的认识具有重要的限定作用。  相似文献   

四川攀西地区层状基性-超基性岩体SHRIMP锆石U-Pb年龄及其地质意义   总被引：1，自引：0，他引：1  

李华芹  王登红  任海涛  王晓地  贾小辉  杨文强  王磊 《地质通报》2017,36(5):691-697

应用SHRIMP锆石U-Pb测年,对攀西地区白马和太和含矿层状基性-超基性岩体的年龄进行研究,获得白马层状辉长岩体锆石U-Pb年龄为258±2Ma(95%可信度),太和层状辉长岩体锆石U-Pb年龄为262±2Ma(95%可信度)。结果表明,攀西地区的白马和太和含矿层状辉长岩体均形成于二叠纪晚期。该年龄信息显示了从层状辉长岩体的侵入到峨眉山玄武岩的喷发高峰期(250Ma)仅距5~10Ma,二者应属于同期不同阶段岩浆活动的产物。鉴于空间上层状辉长岩体与峨眉山玄武岩密切相关,基性-超基性岩体和玄武岩的形成均与晚古生代末期峨眉地幔柱活动有关。  相似文献   

豫鲁冀交界区应力场动态演化特征与中强震孕育关系研究   总被引：2，自引：1，他引：1  

王磊  谢健健  王唯俊 《华南地震》2009,29(3):64-70

对豫鲁冀交界区域小震震源机制解进行了研究,分析应力场动态演化过程,进而探讨应力场异常与其他反映孕震规律的物理量（中等地震演化、波速比异常）的关系,在此基础上对本区域中强震的孕育情况进行综合判定。  相似文献