检索结果-内蒙古大学图书馆

作者：黄朝琴中国石油大学（华东）

学位级别：博士

缝洞型油藏资源丰富，具有广阔的勘探开发前景，是今后增储的主要阵地。此类油藏的储集空间类型多样且有显著的多尺度特征，其中的流体流动既有孔隙渗流又有洞穴和大裂缝中的自由流，为典型的多尺度流动问题。现有的渗流模型和理论已不... 详细信息

缝洞型油藏资源丰富，具有广阔的勘探开发前景，是今后增储的主要阵地。此类油藏的储集空间类型多样且有显著的多尺度特征，其中的流体流动既有孔隙渗流又有洞穴和大裂缝中的自由流，为典型的多尺度流动问题。现有的渗流模型和理论已不完全适用，建立一套适合于缝洞型油藏的流动模拟理论和方法迫在眉睫。本论文针对缝洞型油藏的储层特征将其划分为基质岩块（包含微裂缝和溶孔）、宏观裂缝和溶洞三大系统，首次提出了离散缝洞网络模型，其中基质岩块和裂缝系统为渗流区域，溶洞系统为自由流区域，该模型不仅体现了缝洞型油藏的多尺度结构特征，而且刻画出了渗流—自由流耦合流动特征。首先，基于体积平均法通过两次尺度升级推导建立了渗流—自由流相耦合的两相流数学模型，其中渗流区域为经典的Darcy渗流模型，自由流动区域为宏观两流体模型，基于质量和动量守恒建立了两相流耦合界面条件，与经典的Beavers-Joseph界面条件相比物理意义更明确且与实验结果吻合更好。其次，在渗流区域通过对裂缝的降维处理建立了离散裂缝模型，基于Galerkin有限元推导了相应的两相流数值计算格式，在自由流区域应用上游迎风Petrov-Galerkin有限元对宏观两流体数学模型进行数值离散，采用算子分裂方法予以求解，应用交替求解方案实现了离散缝洞网络模型的耦合两相流动模拟。最后，基于离散缝洞网络模型创建了一套等效介质流动模拟理论和方法以适用于油田级大尺度的流动模拟研究，基于均匀化理论计算得到了介质的等效绝对渗透率张量，基于缝洞优先流特点建立了一套计算等效相对渗透率和毛管力曲线的解析方法，分别应用混合有限元和有限体积法求解压力方程和饱和度方程，采用IMPES顺序求解方案编制了高效的全张量数值模拟器，通过算例验证了理论和方法的正确性。本论文创建了一套缝洞型油藏的流动模拟理论和方法，为缝洞型油藏的高效开发奠定了理论基础。

关键词：缝洞型油藏离散缝洞网络模型渗流—自由流耦合流多尺度等效连续介质模型数值模拟

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水-岩耦合作用下边坡岩体渗流二维数值模拟

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金属矿山 2011年第12期40卷 30-34页

作者：许文耀李德宏王湘桂北京科技大学土木与环境工程学院中国石油集团工程设计有限责任公司中钢集团马鞍山矿山研究院有限公司

为了研究岩体渗流及水-岩耦合作用对边坡稳定性的影响,首先基于岩体特征建立等效连续介质模型,然后采用有限元法求解该模型,并利用SEEP/W软件模拟正常水位、暴雨入渗和排水疏干时采区地下水渗流。结果表明:等效连续介质模型可靠性高,地... 详细信息

为了研究岩体渗流及水-岩耦合作用对边坡稳定性的影响,首先基于岩体特征建立等效连续介质模型,然后采用有限元法求解该模型,并利用SEEP/W软件模拟正常水位、暴雨入渗和排水疏干时采区地下水渗流。结果表明:等效连续介质模型可靠性高,地下水二维渗流存在各向异性,且裂隙轴向的水力坡降明显大于裂隙径向;3种工况水力坡降明显区域均为边坡表层、不同岩层交界处及混合Ⅰ岩内;暴雨入渗时水-岩耦合作用导致岩层拉应力增大、孔裂隙扩展,剪切滑移为边坡失稳主要诱发机制,而排水疏干有利于提高边坡稳定性。

关键词：等效连续介质模型数值模拟剪切滑移排水疏干

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裂隙岩体中衬砌水压力简化计算

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铁道建筑 2011年第11期51卷 29-31页

作者：郑波王建宇中铁西南科学研究院有限公司成都610031

裂隙岩体中水的渗流与一般散粒体中水的渗流不同,裂隙岩体中的水压力以面力形式作用在裂隙壁面上。本文分别从二维、三维情况出发,证明了裂隙块状围岩中的水压力能通过岩块传递到衬砌上,作用在衬砌上的水压力强度等于裂隙壁面上的水压... 详细信息

裂隙岩体中水的渗流与一般散粒体中水的渗流不同,裂隙岩体中的水压力以面力形式作用在裂隙壁面上。本文分别从二维、三维情况出发,证明了裂隙块状围岩中的水压力能通过岩块传递到衬砌上,作用在衬砌上的水压力强度等于裂隙壁面上的水压力。只要岩体裂隙构成网络,裂隙岩体中水压力在宏观上仍然是一种体积力,块状裂隙围岩中的隧道衬砌外水压力可以按等效连续介质的散粒体理论进行简化计算。

关键词：裂隙岩体等效连续介质模型衬砌水压力

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节理岩体位移反分析

节理岩体位移反分析

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作者：杜轩东北大学

学位级别：硕士

位移反分析方法的研究已开展多年,并取得了许多研究成果,可以反演弹性参数、粘弹性参数、弹塑性参数和粘弹塑性参数,但在这些反分析方法中都没有考虑对岩体性质影响很大的节理.该文在地下工程线弹性位移反分析的基础上,考虑节理对岩体... 详细信息

位移反分析方法的研究已开展多年,并取得了许多研究成果,可以反演弹性参数、粘弹性参数、弹塑性参数和粘弹塑性参数,但在这些反分析方法中都没有考虑对岩体性质影响很大的节理.该文在地下工程线弹性位移反分析的基础上,考虑节理对岩体的影响,利用变形等效原理,建立了节理岩体等效连续模型,将节理岩体等效为均匀各向同性体,可以反算出岩体的E、σ<,x>、σ<,y>、τ<,xy>.在该节理岩体等效连续模型基础上,引入非均匀性概念,建立了考虑岩体非均匀性的等效模型,假设这些离散后的单元体弹性模量的分布是统计性的,引入Weibull统计分布函数来进行描述,并采用Monte—Carlo方法和统计描述相结合对单元体进行初始化赋值,可以反算出岩体的σ<,x>、σ<,y>、τ<,xy>.该研究在地下工程有限元位移反分析程序NCAP—BAl基础上,利用上述两个模型,编写了程序JL和FJYX,适用于考虑节理和考虑岩体非均匀性的位移反分析.最后以韩家岭隧道工程为实例,进行了反分析计算.

关键词：位移反分析节理岩体等效连续介质模型非均匀介质岩体 Weibull分布

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薄层破碎硬质岩隧道（群）施工方法及支护方式研究

薄层破碎硬质岩隧道（群）施工方法及支护方式研究

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作者：巫裕斌西南交通大学

学位级别：硕士

近几年我国加大对交通事业的投入,西部地区的交通基础建设进入快速发展的时期。我国西南地区多山,地质条件复杂,岩体节理、裂隙较发育,围岩破碎,力学性质较差。在这种条件下修建大型隧道将会遇到很多新的问题,对设计和施工来说都是全新... 详细信息

近几年我国加大对交通事业的投入,西部地区的交通基础建设进入快速发展的时期。我国西南地区多山,地质条件复杂,岩体节理、裂隙较发育,围岩破碎,力学性质较差。在这种条件下修建大型隧道将会遇到很多新的问题,对设计和施工来说都是全新的挑战。本文以龙洞堡机场隧道为研究对象,用离散单元法为理论基础,以3DEC为主要研究工具,分析在薄层破碎硬质岩地层中隧道施工工法及支护方式,通过数值模拟并结合部分现场实测数据证实计算结果的可靠性,为类似工程设计提供参考。本论文开展的研究工作和主要成果如下：(1)建立圆形隧道模型计算结构面参数取值不同时对隧道稳定性的影响。通过数值模拟分析发现,薄层破碎硬质岩的破坏形式主要为沿着结构面发生的剪切滑移破坏：结构面的参数如节理间距、粘聚力、倾角等对开挖后隧道的稳定性有影响,并给出当这些参数取何值时对隧道的影响最大。当缺少有关的实测参数时,可以以此为参考选择参数进行分析计算。(2)以贵阳龙洞堡机场隧道为工程依托,建立薄层破碎硬质岩层大断面隧道开挖模型。发现在薄层破碎硬质岩地层中开挖大断面隧道和隧道群,采用分部开挖法能够有效控制隧道结构的变形和受力,但是对结构面的剪切滑移影响较小；锚杆可以提高围岩的c、φ值和围岩的整体强度,减少结构面的剪切滑移变形。通过3DEC计算分析并结合现场的实测数据,优化后的工法能够满足施工的要求。(3) FLAC3D中的遍布节理模型(ubiquitous-joint model)是将离散单元模型等效为连续介质模型的一种行之有效的方法。分别用3DEC和FLAC3D进行对比计算分析,发现离散单元法和连续介质法得到的地表沉降趋势不同。用离散单元法计算得到的地表沉降曲线有明显的不连续性质,但是两种方法得到的最大沉降值相近。

关键词：薄层破碎硬质岩离散单元法施工工法 3DEC 结构面等效连续介质模型隧道工程

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基于自动历史拟合的裂缝性油藏裂缝分布反演

基于自动历史拟合的裂缝性油藏裂缝分布反演

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作者：张晓明中国石油大学(华东)

学位级别：硕士

裂缝性油藏中的裂缝分布状态对流体的渗流行为有主导性的影响,因此,有效地预测储层裂缝的分布状态是裂缝性油藏开发的基础和关键。相比于基于测井或地应力资料推测裂缝分布信息,油田的历史生产数据则包含了受裂缝分布影响的动态流动信息... 详细信息

裂缝性油藏中的裂缝分布状态对流体的渗流行为有主导性的影响,因此,有效地预测储层裂缝的分布状态是裂缝性油藏开发的基础和关键。相比于基于测井或地应力资料推测裂缝分布信息,油田的历史生产数据则包含了受裂缝分布影响的动态流动信息,而这些信息正是基于自动历史拟合反演裂缝的基础。裂缝预测的不准确会导致模拟值与历史生产值不相符,因此,自动历史拟合的过程是最小化模拟值与历史生产值之间的差异,从而预测出符合实际情况的裂缝分布。首先,为了保证裂缝分布状态与模拟值之间存在紧密联系,本文将裂缝性油藏的等效连续介质模型以及离散裂缝模型分别作为反演过程中的模拟模型:等效连续介质模型的模拟过程是先通过等效渗透率张量将裂缝性介质等效转换为异性的多孔介质,然后运行ECLIPSE模拟器得到模拟值;离散裂缝模型的模拟过程是通过运行MATLAB油藏模拟工具箱(MRST)中的DFM模块实现的。其次,研究描述裂缝分布状态的不同表征参数,将这些参数作为反演参数。然后,基于Bayesian理论构建反映反演模拟值与生产值差距的自动历史拟合目标函数,将反演裂缝的过程转化为最小化目标函数的过程。最后,改进的随机扰动梯度算法(SPSA)被用于最小化目标函数,从而得到最优的裂缝分布。但是反演问题的多解性会降低裂缝预测的准确度,甚至会造成结果无效。因此,在反演裂缝的开始阶段需要基于测井数据、地应力分布等资料估计裂缝的可能分布范围,这些范围是目标函数的重要约束条件。为了验证反演裂缝的可行性,对不同的流动模型以及不同的反演参数都分别进行了理论例子的测试。这些例子证明了通过反演预测裂缝的有效性,也显示出了不同的预测准确度。

关键词：裂缝反演等效连续介质模型离散裂缝模型 MRST SPSA

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昌波水电站地下厂房边坡降雨入渗数值分析

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水力发电 2022年第2期48卷 36-41,60页

作者：叶雨柯于浩马亚楠任旺武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室湖北武汉430072 武汉大学水工岩石力学教育部重点实验室湖北武汉430072

降雨下渗引起的坡体渗流场变化是诱发边坡失稳的主要因素之一。基于昌波水电站工程,选取地下厂房区含垂向结构面边坡的典型剖面,建立二维等效连续介质有限元模型,利用饱和-非饱和渗流分析理论,研究不同降雨强度下含垂向结构面边坡的饱... 详细信息

降雨下渗引起的坡体渗流场变化是诱发边坡失稳的主要因素之一。基于昌波水电站工程,选取地下厂房区含垂向结构面边坡的典型剖面,建立二维等效连续介质有限元模型,利用饱和-非饱和渗流分析理论,研究不同降雨强度下含垂向结构面边坡的饱和区扩散范围及水压力分布变化,并对坡表防护效果进行分析评价。对不同工况下运行期边坡水头分布及洞室出流量进行了模拟与预测,为进一步研究降雨入渗对边坡稳定的影响及水电站的建设和安全运行提供了依据。

关键词：边坡稳定降雨入渗饱和-非饱和渗流等效连续介质模型昌波水电站

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流管法天然裂缝性低渗透油藏数值模拟研究

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河北工业科技 2015年第4期32卷 308-311页

作者：付莹尹洪军王美楠东北石油大学提高采收率教育部重点实验室黑龙江大庆163318 中海石油(中国)有限公司天津分公司渤海石油研究院天津塘沽300452

天然裂缝性低渗透砂岩油藏开发潜力巨大,进行相关数值模拟研究对于保证油田高产稳产具有重要的意义。为实现天然裂缝性低渗透油藏的快速数值模拟研究工作,以反九点井网为例建立概念模型,运用流管法结合等效连续介质模型进行数值模拟研究... 详细信息

天然裂缝性低渗透砂岩油藏开发潜力巨大,进行相关数值模拟研究对于保证油田高产稳产具有重要的意义。为实现天然裂缝性低渗透油藏的快速数值模拟研究工作,以反九点井网为例建立概念模型,运用流管法结合等效连续介质模型进行数值模拟研究,绘制渗流模板,建立适合天然裂缝性低渗透砂岩油藏的数值模拟研究方法。将流管法应用于实际区块开展数值模拟研究,与常用软件模拟结果对比,发现流管法结合等效连续介质模型适用于天然裂缝性低渗透油藏的数值模拟研究工作。

关键词：油气田井开发工程天然裂缝性低渗透油藏等效连续介质模型流管法水驱数值模拟

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高压压水作用下裂隙岩体渗透特性分析

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中南水力发电 2008年第4期 46-50页

作者：李体建翦波中南勘测设计研究院湖南长沙410014

裂隙岩体渗透特性往往由于裂隙发育的随机性而难以准确认知。现场高压斥水试验通过研究压力P～流量Q关系曲线可以了解裂隙岩体宏观渗透特性。某抽水蓄能电站高压岔管部位岩体存在较大规模的断层及影响带，为配合工程处理设计，采用现场... 详细信息

裂隙岩体渗透特性往往由于裂隙发育的随机性而难以准确认知。现场高压斥水试验通过研究压力P～流量Q关系曲线可以了解裂隙岩体宏观渗透特性。某抽水蓄能电站高压岔管部位岩体存在较大规模的断层及影响带，为配合工程处理设计，采用现场高压压水试验对断层（含影响带）、断层周围岩体的透水性及渗透变形特性进行评价，现场试验成果表明裂隙的张开扩展是裂隙岩体渗透变形的主要形式，其P～Q曲线类型表现为非线性。为对试验过程和成果进一步量化分析．采用等效连续介质模型和三维有限元数值模拟技术对试验进行模拟。对比分析成果表明，P～Q曲线基本吻合，采用现场试验与数值计算相结合的方法可以较好地对裂隙岩体的宏观渗透特性进行分析评价．

关键词：裂隙岩体高压压水试验渗透特性水力劈裂等效连续介质模型

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碳酸盐岩油气藏数值模拟研究综述

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石油地质与工程 2009年第1期23卷 75-78页

作者：李勇李保柱胡永乐中国石油勘探开发研究院油气田开发所北京100083

在世界范围内,碳酸盐岩油气藏储量约占整个探明储量的一半,在世界的油气生产中起着举足轻重的作用。文章介绍了不同碳酸盐岩数值模拟模型之间的主要区别及窜流函数和形状因子,介绍了碳酸盐岩油气藏数值模拟相关方法,即建立拟毛管力和拟... 详细信息

在世界范围内,碳酸盐岩油气藏储量约占整个探明储量的一半,在世界的油气生产中起着举足轻重的作用。文章介绍了不同碳酸盐岩数值模拟模型之间的主要区别及窜流函数和形状因子,介绍了碳酸盐岩油气藏数值模拟相关方法,即建立拟毛管力和拟相渗曲线、单个岩块模型模拟和流线数值模拟方法,还介绍了目前主流商业数值模拟软件中可用于碳酸盐岩油气藏模拟的功能。从而在碳酸盐岩油气藏模拟前,研究者可根据油气田实际地质、开发情况,选择合适的模型,采用适当的模拟方法进行模拟。

关键词：碳酸盐岩油气藏数值模拟综述等效连续介质模型

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