流体-地质力学耦合建模表征水力压裂诱发地震:以加拿大Fox Creek地区为例     

惠钢  陈胜男  顾斐 《地球物理学报》2021,64(3):864-875

随着水力压裂技术在页岩气开发中的广泛应用,加拿大西部盆地的诱发地震活动显著增加.目前对于诱发地震的综合表征方法还不成熟.本文采用一种综合地质、岩石力学及流体力学的研究方法,对Fox Creek地区2015年2月8日发生的M3.0诱发地震事件进行了综合表征.首先,利用高分辨率三维反射地震资料,采用蚂蚁体追踪技术识别潜在断...  相似文献   

在不同应力下石墨烯中拉曼谱的G峰劈裂的变化     

陈东猛 《海洋学报》2010,32(9):6399-6404

应用计及五阶近邻的力常数模型,研究了单轴应力下的石墨烯和芳香烃分子三明治型贴层的石墨烯中拉曼谱的G峰劈裂.计算结果表明对称性的降低解除了G峰对应的在Γ点的面内的纵波光学模声子和横波光学模声子能量简并,从而G峰劈裂为G⁺和G^- 两个峰.在单轴应力作用下,C—C键的伸长致使力常数减小,软化了面内的光学模声子,导致两个G峰都红移;芳香烃分子对石墨烯产生的沿分子长短边方向不同的应力作用,使得G峰对应的两支光学模声子的频率一支发生蓝移,而另一支发生红移.这  相似文献   

对水力压裂连通井的认识     

张续贤  卢松泉 《河南国土资源》1999,(2)

Ｙ、Ｄ、Ｌ井组是平顶山盐厂仅有的三对水力压裂连通井组,也是平顶山盐厂卤水的主要产供者,Ｙ井组为设计水力压裂连通井组,Ｄ、Ｌ井组为改造连通井组,由原对流单井改造而成。本文通过三井组连通通道所处层位的判断及其运行特点的解析,对两种连通井组作出比较,并对平顶山盐田采卤方法提出建议  相似文献   

分层沉积物河流-地下水系统水力连通演化          下载免费PDF全文

程大伟  詹红兵  李洁  邓婧芫 《水科学进展》2022,33(1):135-144

为揭示河流-地下水系统水力连通状态演化特征,以分层沉积物季节性失水河流-地下水系统为研究对象,解析水力连通状态判别标准,剖析系统内渗流变异机制,阐明水力连通状态变异类型与机制,完善演化理论框架。构建6个具有不同分层沉积物的河流-地下水系统渗流模型,利用数值模拟方法模拟水力连通状态演化及变异。结果表明：湿润锋曲线和饱和带前锋曲线是刻画水力连通状态演化的特征曲线;沉积物内渗透能力和毛细力作用差异是导致变异的原因。湿润锋曲线变异类型为陡坎型、缓坡型或交替型;饱和带前锋曲线变异类型为后移型、前突型或交替型。研究成果为进一步开展河流-地下水系统内水量评估、物质迁移和能量传输研究提供理论支撑。  相似文献   

不同岩石的抗压和抗拉破坏特征试验研究     

罗桂桃 《岩土工程技术》2023,(4):438-442

为探究不同岩性岩石在发生破裂时的演化模式,采用声发射监测系统对大理岩、花岗岩、灰岩、砂岩的巴西劈裂试验和单轴压缩试验监测。试验结果表明,巴西劈裂试验应力变化为非线性变化和线性变化,且不同岩石在巴西劈裂破坏时会产生二次破坏;单轴压缩条件下不同岩样在发生破坏时具有典型的全应力–应变曲线特征,声发射参数变化随应力变化较为一致,但不同岩性对于声发射参数的响应存在差异;在劈裂和压缩过程中,振铃计数和撞击计数对于岩石破坏的发生更为敏感,且岩石越坚硬,发生破坏时释放的能量越多。  相似文献   

考虑水力波动作用的潜蚀本构模型     

邓泽之  王刚  金伟 《岩土力学》2023,(10):2921-2928

潜蚀是指在渗流作用下，内部不稳定土中的可动细颗粒沿孔隙通道迁移的现象。在潜蚀的数值分析中，描述渗流作用下土中沉积细颗粒向流动细颗粒转化过程的潜蚀本构模型是数值分析结果可靠与否的核心。当前已存在不少基于恒定水力条件提出的潜蚀模型，但考虑水力波动作用的潜蚀模型还较为欠缺。首先，对不同水力条件下细颗粒迁移机制进行了归纳总结，强调了波动水力条件下细颗粒迁移机制的特殊性。然后，基于细观物理机制，利用沉积细颗粒向流动细颗粒的体积转化速率，建立了一个可同时考虑孔隙流速大小、孔隙流速变化速率以及水力作用时间的潜蚀本构模型。基于一套拟合参数，该模型较好地拟合了已有试验研究中多种波动水力路径下的细粒流失过程，证明了该模型的有效性。  相似文献   

热冲击作用对干热岩起裂压力与裂隙扩展形态的影响     

刘帅  柴军瑞  薛熠  白雪  张劲松 《地球物理学进展》2023,(4):1487-1496

在干热岩水力压裂中，低温水接触高温地热储层诱发热冲击会加速储层裂隙萌生与扩展，强化干热岩储层的压裂效果．本文提出了一种考虑热冲击效应的起裂压力预测公式，该模型将热应力作用和力学参数劣化作用耦合到起裂压力的计算中．建立了考虑热冲击效应的热-水-力-损伤耦合模型，开展Morris全局灵敏度分析，研究了不同岩石初始温度、弹性模量、均质性指数、初始渗透率对水压裂隙扩展形态的影响．结果表明，水压裂隙的起裂是热冲击导致的抗拉强度劣化、冷收缩产生的热应力和孔隙水压力三者的共同作用的结果．随着岩石初始温度的升高，热应力和抗拉强度劣化的贡献越大，表明热冲击效应随着温度的升高而变得更加强烈．弹性模量、泊松比、热膨胀系数和表面换热系数的增加会降低起裂压力．表面换热系数和热膨胀系数是干热岩水力压裂过程中起裂压力的灵敏参数，并且与其他参数的相互作用较强．在EGS项目选址时，选择初始温度较高、弹性模量较大、初始渗透率较大和均质性指数较小的干热岩储层，有利于构建更复杂的裂隙网络．  相似文献   

连通试验在西南某区岩溶地下水污染溯源中的应用     

吴玉梅  骆振华  罗维  宋晨  张传良 《城市地质》2023,(1):69-74

为查明岩溶地下水径流特征及连通性现状，验证西南某潜在污染区突发岩溶地下水污染与养殖排废的关系，开展连通试验。试验结果表明：荧光素钠在峰值期的平均浓度是稳定期的119倍，养殖排废区开挖的落水洞与岩溶下降泉之间存在直接水力关系，地下水径流速度约为3.0×10^-3 m·s^-1，流速低，总体自东南向西北径流；径流通道形态单一，连通性好。  相似文献   

基于同位素和水化学的北京平谷盆地地下水循环研究     

王新娟  许苗娟  韩旭  董佩  孙颖 《西北地质》2023,(5):127-139

通过在区域开展地下水同位素、水化学取样分析，研究了平谷泃河和洳河冲洪积扇地下水循环演化特征。分析结果显示：本次所取水样pH值为7.6～8.1，为中性水；阳离子含量均以Ca²⁺、Mg²⁺为主，占70%以上，阴离子含量以HCO₃^-为主，占82%以上，所取水样地下水水化学类型均为HCO₃·Ca·Mg型。研究区浅层第四系松散孔隙水δ²H值和δ¹⁸O值分别为64.9‰、9.08‰，深层第四系松散孔隙水δ²H值和δ¹⁸O值分别为67.6‰、δ₁₈O值，基岩岩溶水δ²H值和δ¹⁸O值分别为64.5‰、9.36‰。基岩岩溶水稳定同位素含量均值与浅层地下水比较接近；浅层第四系松散孔隙水¹⁴C含量为46.7%～93.1%，深层水第四系松散孔隙水¹⁴C含量为40.23%～61.13%，基岩岩溶水^...  相似文献   

基于海洋捕食者优化算法的电磁监测裂缝识别     

李帝铨  李富  张乔勋  张贤  胡艳芳  朱云起 《地球物理学进展》2023,(2):677-689

水力压裂是实现深层油气增产的关键技术，压裂储层裂缝扩展监测对于油气田勘探开发具有重要意义.电磁法在裂缝监测中优势明显，但传统反演手段依赖于初始模型和约束条件，且反演精度受限，难以准确表征裂缝参数.为此，本文提出了基于海洋捕食者优化算法(Improved Marine Predators Algorithm, IMPA)的电磁监测裂缝参数识别方法.首先，采用Sobol序列初始化种群，提出阶段差异划分的寻优方式，改进了寻优参数，增加了边界自适应约束条件；然后通过Rastrigin函数测试，验证了算法优化的有效性；最后构建基于面积观测和剖面观测下的水力压裂单缝缝长模型与方位模型，分析了IMPA算法在不同噪声影响下对裂缝参数识别的适用性.结果表明，面积观测裂缝参数反演效果更稳定，反演精度更高，缝长反演相对误差小于0.15%,方位反演绝对误差小于0.04°;剖面观测反演效果受噪声影响程度稍大，缝长反演相对误差小于0.2%,方位反演绝对误差小于0.1°.  相似文献