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岩石THMC多因素耦合试验系统研制与应用
被引量：
5
1
作者
盛金昌
杜昀宸
+5 位作者
周庆
李凤滨
贾春兰
刘星星
詹美礼
罗玉龙
《长江科学院院报》
CSCD
北大核心
2019年第3期145-150,共6页
为研究复杂环境下(高应力、高水压、高温、水化学等)岩石渗透特性演化规律,研制了渗流-温度-应力-化学(THMC)多因素耦合作用下岩石渗透特性试验系统。该系统在应力加载系统、渗透压控制系统的基础上扩充了控温系统和化学溶液自配系统,...
为研究复杂环境下(高应力、高水压、高温、水化学等)岩石渗透特性演化规律,研制了渗流-温度-应力-化学(THMC)多因素耦合作用下岩石渗透特性试验系统。该系统在应力加载系统、渗透压控制系统的基础上扩充了控温系统和化学溶液自配系统,轴向荷载最大可加到1 500 kN,可进行高应力(30 MPa)、高水压(30 MPa)、高温(150℃)和低温(-20℃)、化学(酸性或碱性环境)等条件下岩石试件的渗透特性测试研究,并可进行岩石变形和渗透、应力耦合的全过程试验研究,是在原有岩石应力-渗流耦合试验设备基础上进一步增加了可直接加载的温度场和与渗流场结合的化学环境对岩石渗流特性的影响而发展的一套全新设备。利用该系统进行了多场耦合条件下岩石的渗透特性试验研究,验证了该试验系统的可靠性,对研究在多物理场耦合作用下岩石介质渗流特性提供了重要研究手段。
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关键词
渗透试验系统
THMC耦合过程
渗透特性
多通道控制
多场耦合试验
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职称材料
应力和侵蚀性溶液渗透耦合作用下碳酸盐岩渗透特性试验研究
被引量：
3
2
作者
盛金昌
吴彦青
+4 位作者
白柯含
杜昀宸
张肖肖
周庆
李柯雅
《水电能源科学》
北大核心
2019年第1期111-114,共4页
为研究不同应力及溶液组合下碳酸盐岩渗流特性演化规律,选择H2SO4溶液、蒸馏水作为渗透流体,使用岩石耦合渗透试验装置对碳酸盐岩试样分别进行较长时间的渗透试验,得到三种不同工况下岩石试样渗透率和渗出液中矿物离子浓度随时间变化的...
为研究不同应力及溶液组合下碳酸盐岩渗流特性演化规律,选择H2SO4溶液、蒸馏水作为渗透流体,使用岩石耦合渗透试验装置对碳酸盐岩试样分别进行较长时间的渗透试验,得到三种不同工况下岩石试样渗透率和渗出液中矿物离子浓度随时间变化的曲线,分析了试验中围岩、渗透压、溶液等影响因素与渗透率、岩石内部矿物质溶解规律之间的内在联系。结果表明,试验初期阶段,围压对岩样渗透率有较大影响,恒定围压施加后使得岩样孔隙受到压缩从而影响渗透率。试验过程中,渗透压的增大会导致岩样渗透率产生短时间的上升,随后岩样渗透率逐渐回落。不同渗透溶液则有不同的影响,H2SO4溶液对岩样内部的侵蚀性较强,在岩样上游段产生较强溶解,当溶解的矿物离子浓度达到过饱和后,可能在下游段产生沉淀,使得岩样整体渗透率不断降低;而蒸馏水对岩样的侵蚀作用较弱,沿程产生均匀溶解,不能对孔隙结构造成较大改变,整体渗透率保持稳定。岩样整体渗透率的变化是应力、渗透溶液的溶蚀作用和矿物沉淀共同作用的结果。研究成果可用于指导工程实践。
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关键词
碳酸盐岩
渗流特性
渗透试验
溶蚀
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职称材料
侵蚀性流体作用下石灰岩渗透性变化规律
3
作者
杜昀宸
张肖肖
+3 位作者
盛金昌
吴彦青
周庆
刘星星
《水资源与水工程学报》
CSCD
2018年第2期212-218,共7页
为研究侵蚀性流体渗透过程中完整石灰岩石渗透性的变化规律,设计3组不同的渗透溶液化学侵蚀条件和应力条件下的石灰岩芯渗透实验,通过测量每种工况下不同时刻渗出液流量、渗出液中含有的离子浓度等数据,分析完整石灰岩渗透特性的主要影...
为研究侵蚀性流体渗透过程中完整石灰岩石渗透性的变化规律,设计3组不同的渗透溶液化学侵蚀条件和应力条件下的石灰岩芯渗透实验,通过测量每种工况下不同时刻渗出液流量、渗出液中含有的离子浓度等数据,分析完整石灰岩渗透特性的主要影响因素和演化机理。实验结果表明:渗透液体侵蚀和应力施加对岩石渗透性演变存在不同作用。由于加压(围压、轴压、渗透压)对岩芯渗透性具有时效性,在实验初期(0~50 h)3种工况下岩芯渗透率都急剧下降,应力作用是引起岩石渗透率变化的主要因素;随着实验过程的进展,岩芯内部孔隙喉道逐渐闭合,大约50 h之后,渗透流体的化学侵蚀作用开始显现,在之后的330 h中,渗透液为蒸馏水时岩芯渗透率基本趋于稳定,渗透溶液为p H=6的硫酸钠溶液或硫酸溶液时岩芯渗透率则持续下降,表明实验后期渗透液的化学侵蚀作用对岩芯渗透率演变起主要作用。3种工况实验过程中岩芯渗出液中始终有离子溶出,但是不同的渗透液体对岩芯矿物质的溶解效果有差异,显著改变渗出液的离子浓度和离子浓度比值。当渗透溶液中存在促进矿物质溶解的成分并且渗透压力较小时,渗透液中离子逐渐积累变多但不能及时被运移到岩芯外,从而可能产生沉淀堵塞岩芯渗透通道。实验过程中,完整石灰岩石渗透性的演变特性是渗透溶液的侵蚀作用、应力作用和溶质运移沉淀共同作用的结果。
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关键词
完整石灰岩石
渗透特性
侵蚀性渗透溶液
耦合渗透实验
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职称材料
题名
岩石THMC多因素耦合试验系统研制与应用
被引量：
5
1
作者
盛金昌
杜昀宸
周庆
李凤滨
贾春兰
刘星星
詹美礼
罗玉龙
机构
河海大学水利水电学院
大伙房水库输水工程建设局
新疆博衍水利水电环境科技有限公司
出处
《长江科学院院报》
CSCD
北大核心
2019年第3期145-150,共6页
基金
国家自然科学基金项目(51579078
51474204
+2 种基金
51679070)
中央高校基本科研业务费专项(2015B20514)
江苏省普通高校研究生科研创新计划项目(KVLX15_0434)
文摘
为研究复杂环境下(高应力、高水压、高温、水化学等)岩石渗透特性演化规律,研制了渗流-温度-应力-化学(THMC)多因素耦合作用下岩石渗透特性试验系统。该系统在应力加载系统、渗透压控制系统的基础上扩充了控温系统和化学溶液自配系统,轴向荷载最大可加到1 500 kN,可进行高应力(30 MPa)、高水压(30 MPa)、高温(150℃)和低温(-20℃)、化学(酸性或碱性环境)等条件下岩石试件的渗透特性测试研究,并可进行岩石变形和渗透、应力耦合的全过程试验研究,是在原有岩石应力-渗流耦合试验设备基础上进一步增加了可直接加载的温度场和与渗流场结合的化学环境对岩石渗流特性的影响而发展的一套全新设备。利用该系统进行了多场耦合条件下岩石的渗透特性试验研究,验证了该试验系统的可靠性,对研究在多物理场耦合作用下岩石介质渗流特性提供了重要研究手段。
关键词
渗透试验系统
THMC耦合过程
渗透特性
多通道控制
多场耦合试验
Keywords
permeability test system
coupled THMC processes
permeability
multi-channel control
multi-field coupling tests
分类号
TU45 [建筑科学—岩土工程]
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职称材料
题名
应力和侵蚀性溶液渗透耦合作用下碳酸盐岩渗透特性试验研究
被引量：
3
2
作者
盛金昌
吴彦青
白柯含
杜昀宸
张肖肖
周庆
李柯雅
机构
河海大学水利水电学院
安徽省水利水电勘测设计院
出处
《水电能源科学》
北大核心
2019年第1期111-114,共4页
基金
国家自然科学基金项目(51579078
51679070)
国家重点研发计划(2017YFC1502600)
文摘
为研究不同应力及溶液组合下碳酸盐岩渗流特性演化规律,选择H2SO4溶液、蒸馏水作为渗透流体,使用岩石耦合渗透试验装置对碳酸盐岩试样分别进行较长时间的渗透试验,得到三种不同工况下岩石试样渗透率和渗出液中矿物离子浓度随时间变化的曲线,分析了试验中围岩、渗透压、溶液等影响因素与渗透率、岩石内部矿物质溶解规律之间的内在联系。结果表明,试验初期阶段,围压对岩样渗透率有较大影响,恒定围压施加后使得岩样孔隙受到压缩从而影响渗透率。试验过程中,渗透压的增大会导致岩样渗透率产生短时间的上升,随后岩样渗透率逐渐回落。不同渗透溶液则有不同的影响,H2SO4溶液对岩样内部的侵蚀性较强,在岩样上游段产生较强溶解,当溶解的矿物离子浓度达到过饱和后,可能在下游段产生沉淀,使得岩样整体渗透率不断降低;而蒸馏水对岩样的侵蚀作用较弱,沿程产生均匀溶解,不能对孔隙结构造成较大改变,整体渗透率保持稳定。岩样整体渗透率的变化是应力、渗透溶液的溶蚀作用和矿物沉淀共同作用的结果。研究成果可用于指导工程实践。
关键词
碳酸盐岩
渗流特性
渗透试验
溶蚀
Keywords
carbonate rocks
permeability
permeation experiment
corrosion
分类号
TU45 [建筑科学—岩土工程]
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职称材料
题名
侵蚀性流体作用下石灰岩渗透性变化规律
3
作者
杜昀宸
张肖肖
盛金昌
吴彦青
周庆
刘星星
机构
河海大学水利水电学院
出处
《水资源与水工程学报》
CSCD
2018年第2期212-218,共7页
基金
国家自然科学基金项目(51579078
51474204
+3 种基金
51679070)
河海大学优秀创新人才支持计划项目
中央高校基本科研业务费专项(2015B20514)
江苏省普通高校研究生科研创新计划项目(KVLX15_0434)
文摘
为研究侵蚀性流体渗透过程中完整石灰岩石渗透性的变化规律,设计3组不同的渗透溶液化学侵蚀条件和应力条件下的石灰岩芯渗透实验,通过测量每种工况下不同时刻渗出液流量、渗出液中含有的离子浓度等数据,分析完整石灰岩渗透特性的主要影响因素和演化机理。实验结果表明:渗透液体侵蚀和应力施加对岩石渗透性演变存在不同作用。由于加压(围压、轴压、渗透压)对岩芯渗透性具有时效性,在实验初期(0~50 h)3种工况下岩芯渗透率都急剧下降,应力作用是引起岩石渗透率变化的主要因素;随着实验过程的进展,岩芯内部孔隙喉道逐渐闭合,大约50 h之后,渗透流体的化学侵蚀作用开始显现,在之后的330 h中,渗透液为蒸馏水时岩芯渗透率基本趋于稳定,渗透溶液为p H=6的硫酸钠溶液或硫酸溶液时岩芯渗透率则持续下降,表明实验后期渗透液的化学侵蚀作用对岩芯渗透率演变起主要作用。3种工况实验过程中岩芯渗出液中始终有离子溶出,但是不同的渗透液体对岩芯矿物质的溶解效果有差异,显著改变渗出液的离子浓度和离子浓度比值。当渗透溶液中存在促进矿物质溶解的成分并且渗透压力较小时,渗透液中离子逐渐积累变多但不能及时被运移到岩芯外,从而可能产生沉淀堵塞岩芯渗透通道。实验过程中,完整石灰岩石渗透性的演变特性是渗透溶液的侵蚀作用、应力作用和溶质运移沉淀共同作用的结果。
关键词
完整石灰岩石
渗透特性
侵蚀性渗透溶液
耦合渗透实验
Keywords
complete limestone rock
seepage properties
erosive fluid infiltration
coupled permeation experiment
分类号
TU458.2 [建筑科学—岩土工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
岩石THMC多因素耦合试验系统研制与应用
盛金昌
杜昀宸
周庆
李凤滨
贾春兰
刘星星
詹美礼
罗玉龙
《长江科学院院报》
CSCD
北大核心
2019
5
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职称材料
2
应力和侵蚀性溶液渗透耦合作用下碳酸盐岩渗透特性试验研究
盛金昌
吴彦青
白柯含
杜昀宸
张肖肖
周庆
李柯雅
《水电能源科学》
北大核心
2019
3
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下载PDF
职称材料
3
侵蚀性流体作用下石灰岩渗透性变化规律
杜昀宸
张肖肖
盛金昌
吴彦青
周庆
刘星星
《水资源与水工程学报》
CSCD
2018
0
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职称材料
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