泥页岩储层岩石的力学特性及脆性评价

随着中国社会经济的不断发展,石油与天然气行业也进入了快速发展阶段。在油气开发中,岩石的力学特性具有重要意义,对岩石的力学特性及脆性进行评价,可以指导钻井工作,优化泥页岩的压裂设计工作,有效应对泥页岩破坏所造成的危害。文章通过泥页岩储层岩石的力学特性的探讨及脆性评价,希望能为相关工作提供参考。     

分级加卸载条件下膨胀土蠕变特性试验研究

文章通过一系列的室内三轴剪切蠕变试验,探讨了南宁膨胀土在分级加卸载条件下的蠕变特性。研究表明:南宁膨胀土在长期荷载作用具有明显的蠕变特征,总体为衰减型蠕变;在卸载后,土样产生回弹变形,回弹变形随荷载增大而增大;应力历史对膨胀土蠕变变形具有累积效应。     

北京地铁8号线泥水盾构接收端洞门受力计算及支撑分析

在泥水盾构接收过程中保持洞门的稳定是盾构接收工程的重点。以北京地铁8号线王府井站—前门站区间泥水盾构接收为工程背景，基于弹性力学的Mindlin应力解公式得出盾构推进过程中对洞门压力的计算公式，分析盾构逐渐接近接收端的过程中对洞门引起的附加应力，结合工作舱压力的变化进而得出洞门的工字钢斜撑轴心压力大小。最后，根据轴心压力的变化，分析工字钢斜撑的稳定性和变形情况。研究表明：泥水盾构接近洞门的过程中，洞门压力呈先增加后减少的变化，当洞门压力升高到一定程度时，工字钢斜撑变形逐渐加剧直至失去整体稳定性。考虑洞门压力的最大值，增加支撑是保证洞门稳定的关键。建议支撑尽量根据洞门中心位置对称设置，且横撑的添加很有必要。     

含孔洞红砂岩破坏机理的离散元研究

含孔洞岩石破坏具有非连续、大变形的特点，离散元方法能真实反映岩石内部存在的微裂隙、断层、节理等缺陷，并能分析计算岩石破坏中的大变形情况。使用PFC软件建立红砂岩的离散元模型，研究单、双向应力情况下含孔洞红砂岩试件的破坏过程，分析含孔洞红砂岩的破坏机理。研究表明：与完整红砂岩试件相比，含孔洞红砂岩试件的峰值应力明显下降，峰值应力降低的程度与孔洞的形状（圆形、方形、马蹄形）相关；随着围压水平的提高，含孔洞红砂岩破坏峰值应力逐渐增大，且围压限制了初始拉伸裂纹的扩展，其最终的破坏形式与单轴压缩形式相似。     

岩体单裂隙剪切辐射流渗流耦合试验及分析

岩石单裂隙剪切渗流耦合试验可以定性和定量地研究发生在单裂隙上的力学渗流耦合问题。本文应用岩体单裂隙剪切渗流试验机,在恒定法向荷载的边界条件下,对不同状态的岩体单裂隙试件分别进行一系列剪切渗流耦合试验。试验以天然岩石裂隙作为原型,用石膏材料制成试件模拟岩石材料,研究了剪切过程中剪切力和渗流的变化规律,并且分析了裂隙粗糙度、渗透压力以及法向力对剪切渗流耦合的影响。试验结果表明:法向力、渗透压力越大,实验过程中剪切力越大,剪胀作用越明显;裂隙表面粗糙度越大,对剪切渗流耦合特性的影响越明显。     

致密储层可压裂性影响因素分析

可压裂性是非常规油气储层在压裂作业过程中能否有效压裂并产生网状裂缝,达到产出工业油气流的性质。研究表明,储层的脆性越大、断裂韧性越小、天然裂缝越发育,有机质成熟度越高,有机碳含量越低,储层的可压裂性就越好。另外,储层的地应力、沉积环境和内部构造等因素也影响着地层的可压裂性。地层可压裂性研究对于油气"甜点"选择、压裂施工设计和油田经济效益预测等具有重要意义。     

砂砾地层泥浆渗透成膜过程仿真研究

由于砂砾石地层的高渗透性，致使泥浆渗透成膜困难，泥膜难以在地层中形成有效支护力，易引发工程事故。采用流体-离散元数值耦合方法（CFD-DEM）模拟不同泥浆特性条件下的泥浆渗透过程，分析泥浆特性对泥膜形成的影响规律。研究发现，不同的地层-泥浆颗粒粒径比、泥浆比重及黏度均能对泥膜的结构产生影响。然后通过搭建自制泥浆渗透试验装置，研究不同颗粒粒径比下的泥浆渗透效果，验证当前数值方法的可行性。研究结果表明，当地层-泥浆颗粒粒径比在3~7.5范围内时，可形成“泥皮+渗透带”型泥膜，此类泥膜更有利于维持开挖面的稳定，且随着泥浆比重和黏度增加，泥浆渗透深度减小，泥皮增厚。     

四川锦屏二级水电站高压管道运行初期安全评价

有压式引水发电站的压力输水管道的结构安全状况极为重要,在电站运行前需对其结构安全状况进行评价。本文重点分析了锦屏二级水电站高压管道在充排水试验和运行初期的围岩变形、锚杆应力、压力钢管应力及围岩渗透压力的变化情况。结果表明,锦屏二级水电站高压管道施工质量优良,运行状况良好,工程安全状态正常。     

混凝土强度检测技术在建筑工程中的应用

混凝土强度是混凝±结构或构件承载能力等性能的关键因素。本文详细探讨了钻芯法、回弹法在建筑工程中的应用。通过引入混凝土强度检测技术可以有效的提高混凝土抗压强度检测数据的可靠性。     

冻融循环下类岩石材料力学性能试验研究

冻融循环条件下的类岩石的力学特性是岩石工程中的一项重要课题。以西部寒区隧道中围岩区域分布较多的页岩为代表,采用水泥、河砂、粉煤灰制成类岩石材料,通过不同冻融循环次数的冻融试验和单轴压缩试验,研究分析了应力—应变曲线、弹性模量、割线模量随冻融循环次数的变化规律,为研究寒区岩土工程的基本力学性质提供可靠的试验依据。     

浅谈公路隧道锚喷支护设计

隧道建设是提高公路等级，实现资源节约型交通的重要措施之一，也是实现高速、快捷、安全运输的重要工程设施。鉴于隧道施工的环境特殊性，本文从混凝土与围岩作用关系、锚杆的力学特性、岩石力学（结构力学）计算方法及监控量测等方面来展开公路隧道锚喷支护设计，从而提高公路隧道的安全性以及围岩支护的稳定性，保证施工安全、高质量地完成。     

一种硬地层高效破岩技术应用分析

沙特阿美ATN区块三开直井段钻遇层段为Jilh、Sudair和Khuff,对应井深在3040-4150m,以白云岩、灰岩及碳酸盐为主,地层坚硬、研磨性强。上部层段页岩不稳定,掉块较严重,造成泥浆比重增大,使得钻进更加困难。使用常规的钻井方法机械钻速低,采用螺杆等井下动力钻具没有效果。现场试验证明,Φ228液动射流冲击器可有效解决硬地层机械钻速慢的难题,针对上述地层岩石抗压强度进行了量化分析,依据液动射流冲击器性能参数与岩石抗钻特性参数关系,结合应用井设计,制定了Φ228液动射流冲击器旋冲钻井提速方案,优选出旋冲钻井参数。在此基础上进一步优化了钻具组合及匹配钻头,并对匹配钻头的抗冲击能力和攻击性进行了分析。在ATN-1123井进行了现场提速应用。应用结果表明,Φ228液动射流冲击器提速效果显著,较邻井平均机械钻速同比提高47%。此次成功应用,为该区块硬地层钻井提速提供了有效技术手段。     

锦屏二级水电站水轮机组蜗壳外包混凝土浇筑阶段变形特征分析

锦屏二级水电站水轮机组蜗壳采用金属蜗壳,金属蜗壳焊装完成后在其外部进行二期钢筋混凝土浇筑,使其与外包二期钢筋混凝土结为一体。本文通过锦屏二级水电站1号机组蜗壳充水保压浇筑阶段内水压力由2.6MPa卸压至0MPa过程中,蜗壳钢板应力、间隙开合度、外围钢筋混凝土应力应变的变化情况,分析蜗壳的变形特征。监测成果表明,蜗壳内水压力卸除后,蜗壳表现的变形特征符合常规变化规律。     

岩石高温作用后静态力学性能研究

本文应用静态力学试验装置及加热装置,对加热到不同温度且冷却后的岩石试件进行静态力学试验.静态力学试验分析表明,随着试件加热温度的提高,砂岩的单轴抗压强度整体呈下降趋势,400℃为一个转折点,400～600℃下降幅度较大;从砂岩抗拉强度来看,随着温度的上升,常温至400℃有轻微波动,同样400℃为转折点,400～600℃...     

某成品油管道岩石挤压段顶部应力响应

利用X射线应力测试原理，对某成品油管道岩石挤压段顶部位置的轴向应力和环向应力进行测试，并计算对应的Mises等效应力。将移除岩石前后挤压管段的各种应力进行对比，结果表明：岩石挤压管段顶部的轴向应力为拉应力，环向应力为压应力，相同位置的轴向应力值大于环向应力值；轴向应力和Mises等效应力在管道轴向呈“W”状分布，环向应力在管道轴向呈“V”状分布；移除岩石后，轴向应力、环向应力以及Mises等效应力均有不同程度减小，其中轴向应力和Mises等效应力减小值曲线呈“倒V”状，环向应力减小值曲线则呈“V”状。     

如何看待混凝土回弹法测强的结果

回弹法是我国目前应用最为广泛的建筑结构主体、抗压强度检测方法，它具有对结构无损伤、仪器轻巧、使用方便、测试速度快、测试费用低，可基本反映砼结构砼抗压强度规律等特点。     

跨软弱夹层隧道开挖扰动应力与变形特征分析

随着中国超长隧道的建设，难免会穿越不同构造地层以及一些软弱夹层、断层。软弱夹层本身是一种结构松散、力学性能弱、易变性强存在不同岩层之间的弱性地质结构，在隧道施工过程中，开挖扰动对原岩造成了应力重分布，使得软弱夹层处在不稳定或欠稳定状态，对隧道施工安全具有潜在威胁。因此，通过三维数值计算分析的方法，对跨软弱夹层隧道开挖扰动过程中结构不同部位的应力分布规律以及变形规律进行分析，基于应力、位移分布特征对隧道施工过程提出针对性支护措施，为隧道开挖稳定性研究提供参考。     

用等温吸附方法正确评价泥页岩吸附气含量

关于吸附气含量的获取是页岩气资源评价中面临的主要问题,目前普遍采用等温吸附实验方法获取吸附气含量。科研界一般在研究压力和温度对泥页岩吸附性能影响时,对这两个因素分开进行讨论,没有一个整体研究思路。而泥页岩随着埋深的变化,其储层温度和压力常常一起变化,因此研究温度和压力综合作用对泥页岩吸附特性的影响尤为重要。     

用等温吸附方法正确评价泥页岩吸附气含量

关于吸附气含量的获取是页岩气资源评价中面临的主要问题,目前普遍采用等温吸附实验方法获取吸附气含量。科研界一般在研究压力和温度对泥页岩吸附性能影响时,对这两个因素分开进行讨论,没有一个整体研究思路。而泥页岩随着埋深的变化,其储层温度和压力常常一起变化,因此研究温度和压力综合作用对泥页岩吸附特性的影响尤为重要。     

西汉高速公路建设亮点多

亮点之一:穿越秦岭,有效保护"地质博物馆"和"国家公园" 在中国地质图上,秦岭处在中央造山带和南北构造带交汇的地方,形成多期构造运动,产生岩浆活动,地层变形、岩石变质等,地质构造十分复杂,在我国有"地质博物馆"的美誉.