水合物分解对海底边坡稳定影响的数值模拟分析     

宋本健  程远方  李庆超  韩忠英  吕亚慧 《海洋地质与第四纪地质》2019,39(3)

海底边坡失稳会给人类造成巨大危害,部分海底边坡失稳案例被证实与水合物分解有关。由于海底条件的复杂性,人们很难直接观察水合物分解引起的海底边坡失稳过程。数值模拟可以相对准确地预测水合物分解可能引起的海底边坡失稳状况。通过选用基于ABAQUS软件的有限元强度折减法,模拟海底边坡失稳的过程并得到相应结果,分析了水合物分解程度、水合物带上覆厚度、边坡角度等因素对海底边坡稳定性的影响。结果表明,正常情况下,塑性区首先在坡脚区域出现并逐渐向上发展至坡顶;当水合物分解达到一定程度后,塑性区首先出现在水合物带,随后自水合物带向上发展至坡顶,并和随后在坡脚出现的塑性区形成贯通边坡的塑性带。水合物埋藏越深,越有可能造成大规模的滑坡;边坡角度高于15°时,水合物分解会急剧促进边坡失稳。  相似文献   

靖边气田煤层地应力及井壁稳定研究   总被引：1，自引：0，他引：1  

沈海超  程远方  赵益忠  张建国  夏元博 《岩土力学》2009,30(Z2):123-126

煤层地应力测量难度很大,煤层垮塌失稳力学机理的研究还无法深入。针对这一现状,利用含煤层系中硬岩层的地应力实测结果,以组合弹簧模型为基础,反求出构造作用引起岩层水平方向的应变量,以此来确定后续地应力有限元模拟的边界条件,将硬岩层的地应力实测、理论模型计算以及有限元数值模拟三者有机结合起来,反演得到煤层地应力状态,从而建立起一套含煤岩系等软岩层地应力研究新方法。利用该方法对靖边气田某区块LP-1井煤层井壁稳定进行了研究,结果表明：沿最小水平地应力方向钻井井壁稳定性最好,沿最大水平地应力方向钻井井壁稳定性最差,而沿最大和最小水平地应力角角平分线方向钻井井壁稳定性介于前两者之间。  相似文献   

宁武盆地煤岩静态力学特征研究     

林海  张宇  程远方  陈磊  郑玉辉  张振活  凡帆  董海东  涂海海 《煤田地质与勘探》2014,42(6):50-54

井壁失稳是目前制约煤层气规模化开发的关键问题之一。由岩石力学理论可知,煤岩的力学强度是井壁稳定性的决定因素之一。通过对宁武盆地煤岩进行系统力学研究,利用应力摩尔圆法求出宁武盆地主力煤岩的内摩擦角、内聚力等强度参数;建立横波与纵波幂律关系曲线,动态弹性模量与静态弹性模量间线性关系曲线及动静态泊松比间线性关系曲线,得出煤岩静态弹性参数以直接反应地层力学性质,解决了勘探开发中声波测井所得动态弹性参数无法真实反映地层力学特点的技术问题。   相似文献   

有限元法确定煤层气井钻井液密度窗口模型应用     

林海  陈磊  程远方  蒋振伟  张振活  凡帆  董海东  郝超  刘婷婷 《探矿工程》2014,41(5):1-5

随着国内市场对天然气需求量的迅速增长,如何成功开发宁武盆地储量丰富的煤层气资源已成为目前非常规气藏开发的一个重要课题。结合宁武盆地地应力状态、地层孔隙压力、地层强度参数、井斜角和方位角等参数,科学确定适合煤层气井钻进的钻井液密度窗口,成为宁武盆地煤层气项目能够高效、安全实现产业化发展的关键因素之一。通过ANSYS软件对宁武盆地9号煤层建立有限元模型,分别分析了不同地应力方向时不同井斜角钻井液密度对井眼扩大率的影响规律,针对不同方位和井斜得出了适用的钻井液密度窗口,对于下一步宁武盆地煤层气井产业化开发中有效控制煤层坍塌,降低复杂情况,提高钻井效率及提高煤层气开发综合效益提供了技术支撑。  相似文献   

断层扰动下地应力场三维有限元约束优化反演     

沈海超  程远方  王京印  赵益忠  张建国 《岩土力学》2007,28(Z1):359-365

在分析复杂断层构造扰动下的区块G的多点实测地应力分布特点的基础上,通过建立符合研究区地质特点的数值模型,采用基于有限元法及数学约束优化理论的有限元约束优化反演法对研究区的三维地应力场进行了模拟,得到了与实测值吻合良好的结果。通过对反演得到的地应力分布特征进行分析,探讨了复杂断层对区域地应力状态的影响。研究结果表明：断层附近的地应力分布主要受其邻近断层的扰动影响,且受扰乱程度与断层的几何尺寸以及离断层的距离等因素相关;由于断层的扰动作用,断层附近地应力分布十分复杂,尤其是断层端部尖灭区的地应力分布更是如此,因此,有限“点”的实测应力值不能全面反映断层发育区地应力场的全貌,三维数值模拟是区域地应力场定量分析与评价的不可缺少的手法。  相似文献