岩石灌浆的两相流模型及裂隙网络模拟

来源 :2018海峡两岸暨港澳青年科学家论坛——京津冀港澳台能源绿色开发与低碳城市建设论坛 | 被引量 : 0次 | 上传用户:liongliong417
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
笔者目前研究的课题是关于岩石灌浆的理论计算和数值模拟.借此机会,汇报一下在岩石灌浆方面取得的一些初步研究成果.水泥灌浆很早就被广泛应用于地下岩体工程.灌浆的主要目的有两个方面,一是为了防渗止水,二是为了提高岩体的整体性.灌浆技术在工程中特别重要,比如大坝坝基处理,核废料地下处置,地下油库存储及海底隧道建造等,这些重要工程都对防渗要求较高.另外灌浆设计和施工严重影响着工程安全性及整体造价,其中灌浆施工几乎需要花费工程总造价的10%以上.目前,岩石灌浆的精准设计及施工控制依然是一项难题,主要有两个因素:水泥浆液是典型的非牛顿复杂流体,物理性质复杂;岩石裂隙空间几何分布具有很强的不确定性.因此,模拟岩石灌浆需要研究复杂流体在复杂几何中的流动过程.
其他文献
海底隧道的特点主要是在有海水的环境中,靠海岸、海峡,一般来说海底隧道工程地质条件都很复杂,勘察难度比较高,腐蚀性比较高等,还有就是排水.对截堵要求比较高.海底隧道的施工技术主要有明挖法、沉管法等,那在施工方案的选择上,除了考虑自然环境、工程地质情况以外,还要考虑经济性和后期的维护。
我国这十几年为了钻井提速发展了很多新技术,主要有气体钻井、扭冲提速、轴冲提速、复合冲击、热力破岩、冷脆破岩,一类是冲击,一类是热。这几类新技术目前来说效果还比较好,但是,新技术的应用也就5%左右,这就引出了一个新问题。本报告的主题是基于岩石塑-脆性破碎转变的钻井提速方法,主要用于常规钻井。
煤矿要把煤采出来,有两个重要的问题,一个是工作面的岩层移动问题,一个是巷道的变形破坏问题.笔者认为,巷道变形破坏主要和梯度应力有关系,并且希望将来能够发展一些控制理论和技术去控制巷道变形.
目前煤矿开采深度在逐年加大,全国采深超过1000m的矿井达到了47处,不仅仅是采深大,工作面的开采强度也在加大,很多工作面宽度都达到了300m,采高也在加大.同时,我国还有30%的煤层顶板属于坚硬顶板,煤采出后顶板悬顶,久而久之顶板突然垮落就会形成灾害.在这种情况下,面临最大的问题就是深部的采动巷道变形控制,大变形和冲击地压是两个主要原因.
我国石油储存需求很大.国内石油储存一开始的方法为地上钢罐,也就是大家经常见到的白色油罐.后来转变为地下油库.地下油库的优点是成本低、安全性高、环境友好、地质条件适应性强.从感官上来看,地下油库的安全性强于地上油罐.开挖的一个储油洞室,为防止油发生渗透,在洞室上方开挖水幕巷道,在巷道两侧钻设水幕孔,从而让地下水压力梯度方向一直指向洞室,保证油不会发生渗透.国家规范规定,稳定水位距洞顶距离=储存压力水
最近页岩气的开发中石油已经提上日程,但是在研究和生产过程中遇到很多问题,笔者来这里就是把工程问题和各位专家交流一下,希望有机会可以和各位老师展开合作.笔者主要关注长宁—威远页岩气套管变形问题、裂缝性致密砂岩气压裂提产问题以及页岩气压裂提产问题等几个方向。
本文主要介绍微观结构的各向异性岩石的离散元模型,水力压裂模型的应用,各向异性岩石水力压裂的模拟.在运用水平钻井和水力压裂等技术时会由于页岩存在层理,对于岩石的性能和破坏形式都会产生很大的影响.全面理解和正确表征不同条件下各向异性岩石的破坏特征对指导工程实践具有重要意义.
本部分的工作是竖井抽气条件下填埋场的运营,通过现场钻孔收集填埋气体.这种竖井内含PVC管,周遭由砾石填充,顶部密封后进行抽气.但这里存在几个问题:如何控制和设计抽气井,如抽取压力、井间距与埋深等.
新型可再生能源,如地热、生物能源,在未来一段时间不会有质的飞跃,但是这个工作还是要做,未来也是能替代多少替代多少.今天笔者就地热方面的近期研究进行汇报,主要讲两个问题:一个是等效通道模型,主要是应用于地热最简分析;一个是简化的地热几何模型,用到大型地热系统里面.从去年到今年又有一些进展,主要是工程上有更多的应用.
课题组近几年开展了研究污染土处理的一些工作,从岩土及环境工程的角度出发,同时也关注处理之后土壤微观结构的变化以及化学成分的变化,从多个尺度进行了一系列的研究。