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考虑THM耦合效应的富水砂层冻结效果评价 被引量：1
1
作者 沙立中 叶万军 +4 位作者 赵兵 汤明建 浦同茂 周子豪 符晓 《太原理工大学学报》 北大核心 2025年第2期327-337,共11页
【目的】地铁隧道穿越富水砂层时常用的人工冻结法在冻土过程中受热、流、力场协同作用,研究多场耦合冻结效果对应用人工冻结法确保土体止水与加固的有效性具有重要意义。【方法】以昆明地铁富水砂层联络通道人工冻结法加固工程背景,建... 【目的】地铁隧道穿越富水砂层时常用的人工冻结法在冻土过程中受热、流、力场协同作用,研究多场耦合冻结效果对应用人工冻结法确保土体止水与加固的有效性具有重要意义。【方法】以昆明地铁富水砂层联络通道人工冻结法加固工程背景,建立了三维水平杯型冻结热-流-力耦合场(THM)模型,探明了降温计划、地下水渗流速度、地层饱和度对冻结效果的影响规律,并与实测结果对比分析。【结果】研究结果表明:地下水渗流速度越大,下游冻结区域冻结效果越明显,不同渗流速度下外圈冻结壁交圈时间均发生延期;渗流速度越大,上、下游冻结壁厚度差相差越大;不同降温计划条件下,采用-25℃降温计划的冻结效果最佳;由冻胀引起的竖向位移及水平位移随着饱和度的增大而增大,竖向位移增长率大于水平位移,竖向位移最大可达8.43 mm,水平位移不超过1.80 mm。在实际工程中,冻胀应力对临近建(构)筑物造成影响,可与管片配合通过二次注浆和融沉注浆以规避失稳、渗漏和盾构轴线偏移的危险。 展开更多
关键词 热-流-力(thm)耦合 富水砂层 冻结效果 地铁联络通道 人工冻结法
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污水厂二级出水中THMs前体物卤代活性荧光光谱分析 被引量：12
2
作者 赵庆良 贾婷 +2 位作者 魏亮亮 王琨 薛爽 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第11期1164-1170,共7页
通过分析城市污水处理厂二级出水中溶解性有机物(DOM)及其XAD树脂分级组分的荧光光谱,研究了DOM的结构特性以及DOM中的THMs前体物在加氯消毒过程中的反应特性与荧光强度之间的相关性.三维荧光光谱显示DOM分级组分中均存在富里酸类、腐... 通过分析城市污水处理厂二级出水中溶解性有机物(DOM)及其XAD树脂分级组分的荧光光谱,研究了DOM的结构特性以及DOM中的THMs前体物在加氯消毒过程中的反应特性与荧光强度之间的相关性.三维荧光光谱显示DOM分级组分中均存在富里酸类、腐殖酸类、芳香性蛋白质类及微生物沥出物类荧光特征峰,且以芳香性蛋白质类和富里酸类荧光物质为主.荧光光谱区域积分法(FRI)定量分析结果表明,4类荧光物质在DOM各分级组分中的累计荧光强度(ΦT,n)分布与其在二级出水中的分布趋势较相似,总体上呈现疏水性有机酸(HPO–A)>过渡亲水性有机酸(TPI-A)>过渡性亲水性中性物质(TPI-N)>疏水性有机中性物质(HPO-N)>亲水性物质(HPI).此外,ΦT,n与单位浓度DOC在紫外254nm处的吸光度值(SUVA)及三氯甲烷生成活性(STHMFP)有较好的相关性,但与DOC相关性较差.同步荧光光谱结果表明,在单位DOC条件下,总DOM中稠环类芳香性物质的含量高于DOM各分级组分,而DOM各分级组分中稠环类芳香性物质的含量少于腐殖酸类物质的含量. 展开更多
关键词 溶解性有机物 三维荧光光谱 FRI分析法 thms前体物
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高锰酸盐复合药剂强化预氯化控制THMs生成量 被引量：3
3
作者 杨威 陈杰 +2 位作者 陶辉 韩宏大 李圭白 《环境化学》 CAS CSCD 北大核心 2006年第6期757-760,共4页
通过小试和中试实验研究了高锰酸盐复合药剂(PPC)与氯联合预氧化工艺对三卤甲烷(THM s)的控制效果.小试的研究结果表明,适当投加PPC(1.0 mg.l-1)可使预氯化的THM s生成量降低14.1%,预加氯量是联合预氧化工艺THM s生成量的决定因素,pH值... 通过小试和中试实验研究了高锰酸盐复合药剂(PPC)与氯联合预氧化工艺对三卤甲烷(THM s)的控制效果.小试的研究结果表明,适当投加PPC(1.0 mg.l-1)可使预氯化的THM s生成量降低14.1%,预加氯量是联合预氧化工艺THM s生成量的决定因素,pH值降低,THM s生成量减少,并且在pH6.0的条件下,PPC显著降低了预氯化工艺的THM s生成量;中试的研究结果表明,与单独预氯化(3.0mg.l-1)相比,联合预氧化工艺(PPC 1.0 mg.l-1+C l22.0 mg.l-1)过滤后水中的THM s减少了47.9%;模拟管网系统试验结果表明,联合预氧化工艺的THM s生成量与单独预氯化相比降低了17.2%. 展开更多
关键词 高锰酸盐复合药剂 氯化 三卤甲烷
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环状管网余氯衰减和THMs动力学模型优化 被引量：2
4
作者 李聪 郭诗文 +3 位作者 张土乔 虞介泽 毛欣炜 张可佳 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第12期5160-5164,共5页
为研究大型环状管网中余氯衰减和三卤甲烷(THMs)的生成模型,在占地570 m2的大型中试环状管网中进行。研究温度、初始余氯浓度和总有机碳(TOC)变化条件下对余氯衰减和三卤甲烷生成的影响。根据接近实际管网的中试实验数据,发现温度对余... 为研究大型环状管网中余氯衰减和三卤甲烷(THMs)的生成模型,在占地570 m2的大型中试环状管网中进行。研究温度、初始余氯浓度和总有机碳(TOC)变化条件下对余氯衰减和三卤甲烷生成的影响。根据接近实际管网的中试实验数据,发现温度对余氯衰减的影响最为明显,其次是水中的总有机碳,影响最小的是初始余氯浓度。比较主体水余氯衰减和管壁余氯衰减在不同温度影响下的变化。研究结果表明:随着温度升高,管壁余氯衰减系数基本不变,而主体水中的余氯衰减系数逐渐增加。此外,确定三卤甲烷生成潜能(THMs formation potential,THMFP)与较易检测指标总有机碳(TOC)浓度之间的关系,并在此基础上结合优化的余氯衰减模型,建立能较好拟合实验数据的三卤甲烷生成模型。由于模型是基于大型环状管网的实验数据并考虑实际温度、TOC浓度和初始余氯浓度变化的影响,使优化的余氯衰减模型和三卤模型具有更好的适用性。 展开更多
关键词 主体水余氯衰减 管壁余氯衰减 温度 三卤甲烷生成潜能
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利用FT-IR、Py-GC/MS和THM-Py-GC/MS微损分析技术探索油画文物复杂的有机基质组成 被引量：1
5
作者 张欣雨 赵丹丹 +3 位作者 佘媛 郝锌颖 颜宇 陈静 《文物保护与考古科学》 北大核心 2024年第1期54-64,共11页
近现代油画有机基质组分复杂、难辨,其分析鉴定是当今文物保护科技研究的难点之一。利用微损分析技术研究油画文物复杂的基质结构、材料和技法,可以阐明油画特定层的性质和状况,对于专业保护人员制定修复决策至关重要——这对选择正确... 近现代油画有机基质组分复杂、难辨,其分析鉴定是当今文物保护科技研究的难点之一。利用微损分析技术研究油画文物复杂的基质结构、材料和技法,可以阐明油画特定层的性质和状况,对于专业保护人员制定修复决策至关重要——这对选择正确修复技术非常有用,关系到修复后油画的安全状态,因此已成为许多研究者关注的焦点。本研究利用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、热裂解气相色谱-质谱(Py-GC/MS)和热辅助水解甲基化-裂解气相色谱-质谱(THM-Py-GC/MS)等微损分析技术对一幅中国国家博物馆藏油画《德涅泊尔河的秋天》进行科技分析。研究发现,综合运用这些微损分析技术可以有效识别油画用的胶结介质和其中添加剂的种类,最大限度、准确、完整地提取样品中所蕴含的信息。结果表明,该油画的有机胶结材料为聚乙烯醋酸酯类材料和亚麻籽油,同时聚乙烯醋酸酯类材料中使用了邻苯二甲酸二丁酯作为增塑剂。裂解产物中不含光油树脂类成分,说明画作下部的光亮层并非作者有意上的光油层。此外,油画部分区域还添加了蜂蜡作为改性材料,起到增加颜料稠度、可塑性和减弱光泽的作用。 展开更多
关键词 油画 有机组成 胶结材料 红外光谱 热裂解气相色谱-质谱 热辅助水解甲基化-裂解气相色谱-质谱
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岩石破裂过程THMD耦合数值模型研究 被引量：8
6
作者 李连崇 唐春安 +1 位作者 杨天鸿 王大国 《计算力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第6期764-769,共6页
从岩石的细观非均匀性特点出发,应用损伤力学、热力学和渗流力学理论,建立了岩体热(温度)-水(渗流)-岩(应力)-损伤耦合数值模型(THMD model),把岩石(体)THM耦合问题的研究从应力状态分析深入到损伤、破坏过程分析之中。探讨了THM耦合作... 从岩石的细观非均匀性特点出发,应用损伤力学、热力学和渗流力学理论,建立了岩体热(温度)-水(渗流)-岩(应力)-损伤耦合数值模型(THMD model),把岩石(体)THM耦合问题的研究从应力状态分析深入到损伤、破坏过程分析之中。探讨了THM耦合作用下岩石材料的细观结构损伤及其诱发的材料力学性能演化机制,并运用所提出方法计算温度-渗流-应力耦合作用下井筒近场围岩的稳定性,模拟得到的岩体破坏过程、应力分布、AE特性及渗流特性变化与现场标定结果有着一致的规律性,初步证明了该数值模型的合理性和有效性。THMD模型以简单的数值模型表征了岩石(体)中热、水、岩及损伤之间复杂的作用关系,为从细观损伤演化揭示宏观岩体温度-渗流-应力耦合破坏机制提供了一种新的数值分析方法。 展开更多
关键词 thm耦合 非均匀性 损伤 数值模拟 破坏过程
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等效裂隙岩体THM耦合并行有限元程序开发 被引量：3
7
作者 张强林 王媛 曹国利 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2009年第10期58-61,共4页
为了解决计算精度与计算时间之间的矛盾,针对三场耦合问题,根据区域分解策略,采用预处理共轭梯度法进行方程组的并行求解,利用mpi+f77编制主从式并行有限元计算程序,并在河海大学高性能计算机群上进行调试及计算,通过算例计算,显示并行... 为了解决计算精度与计算时间之间的矛盾,针对三场耦合问题,根据区域分解策略,采用预处理共轭梯度法进行方程组的并行求解,利用mpi+f77编制主从式并行有限元计算程序,并在河海大学高性能计算机群上进行调试及计算,通过算例计算,显示并行计算可大幅节省计算时间,未来必会得到更广泛的应用。 展开更多
关键词 并行有限元 thm耦合 区域分解 预条件共扼梯度法
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岩体THM耦合应用研究现状综述 被引量：2
8
作者 张强林 王媛 《河海大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2007年第5期538-541,共4页
对岩体THM耦合研究现状进行综述.从THM耦合机理分析入手,结合国内外试验成果,对裂隙岩体耦合模型、方程求解等几个方面进行总结,最后对后继研究提出了几点建议:耦合机理研究方面,需要对温度场、渗流场、应力场各场之间耦合影响的大小进... 对岩体THM耦合研究现状进行综述.从THM耦合机理分析入手,结合国内外试验成果,对裂隙岩体耦合模型、方程求解等几个方面进行总结,最后对后继研究提出了几点建议:耦合机理研究方面,需要对温度场、渗流场、应力场各场之间耦合影响的大小进行研究,而大裂隙中的THM耦合值得注意;在耦合机理的验证方面,需加强室内或现场试验;在耦合计算方面,应开发程序,而采用高性能计算是一个较好的发展方向. 展开更多
关键词 裂隙岩体 温度场 渗流场 应力场 thm耦合
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移动加热器法生长的CZT晶体内部点缺陷精细调控研究
9
作者 喻超 张博 +6 位作者 王琦琦 王希 胡于南 梁小燕 张继军 闵嘉华 王林军 《人工晶体学报》 北大核心 2025年第6期960-969,共10页
生长态的CdZnTe(CZT)晶体中存在大量的本征点缺陷及其相关的复合缺陷,如何获取这些点缺陷信息及其影响至关重要。本文设计CZT晶体高温Cd气氛退火,通过退火时间控制原子扩散程度,进而调控样品点缺陷分布。对于移动加热器法(THM)生长的富... 生长态的CdZnTe(CZT)晶体中存在大量的本征点缺陷及其相关的复合缺陷,如何获取这些点缺陷信息及其影响至关重要。本文设计CZT晶体高温Cd气氛退火,通过退火时间控制原子扩散程度,进而调控样品点缺陷分布。对于移动加热器法(THM)生长的富碲态CZT,本文运用光生电流瞬态谱(PICTS)、低温光致发光(PL)、I-V测试和α粒子诱导瞬态电荷漂移测试研究了其点缺陷分布与电阻率、载流子迁移率和电荷收集效率等光电特性的关系。点缺陷测试结果表明,生长态样品中TeCd缺陷占主导地位,其浓度为4.47×10^(13) cm^(-3),捕获截面为9.34×10^(-16) cm^(2)。经过24 h的Cd退火后,样品内部的缺陷类型发生变化,Cdi缺陷逐渐成为主导,其浓度达到4.49×10^(13) cm^(-3),捕获截面降至5.82×10^(-19) cm^(2)。电学性能结果表明载流子迁移率、电荷收集效率与CZT点缺陷总浓度有关,内部电场由捕获截面最大的TeCd决定。Cd退火6 h的样品具有高的收集效率、高迁移率(697 cm^(2)·V^(-1)·s^(-1))和均匀的内部电场分布,但是电阻率较低。Cd原子在扩散过程中优先占据VCd和TeCd的位置,A中心和TeCd浓度呈指数型减少是导致电阻率下降的主要原因。 展开更多
关键词 碲锌镉 点缺陷 环境退火 移动加热器法 光电特性 电阻率
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岩体THM耦合模型控制方程建立 被引量：5
10
作者 张强林 王媛 《西安石油大学学报（自然科学版）》 CAS 2007年第2期139-141,145,共4页
根据岩体三场耦合的机理分析,从线性动量守恒、质量守恒和能量守恒出发,理论上推导出以位移、孔隙压力和温度为未知量的THM耦合控制方程组,包括岩块变形场方程、地下水连续性方程和水、岩能量守恒方程.方程组不仅考虑了水、岩的密度随... 根据岩体三场耦合的机理分析,从线性动量守恒、质量守恒和能量守恒出发,理论上推导出以位移、孔隙压力和温度为未知量的THM耦合控制方程组,包括岩块变形场方程、地下水连续性方程和水、岩能量守恒方程.方程组不仅考虑了水、岩的密度随温度和压力变化,同时也考虑了水、岩温度不同具有热交换,最后还对后继研究提出了建议. 展开更多
关键词 岩体 删耦合 控制方程 水岩热交换
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基于响应面分析的热流固耦合盐穴储气库泄漏率影响因素
11
作者 史永飞 文沛然 +3 位作者 张俊飞 杨帆 范金洋 姜德义 《安全与环境工程》 北大核心 2025年第4期43-56,共14页
盐穴储气库是以盐岩地层为储存介质的能源储库,用于储存空气和天然气等气体。盐穴使用过程中围岩蠕变变形会引发渗透系数改变,影响储气库的安全密闭性,增大气体泄漏风险,严重威胁公共安全。通过综合考量温度场、渗流场和应力场的相互作... 盐穴储气库是以盐岩地层为储存介质的能源储库,用于储存空气和天然气等气体。盐穴使用过程中围岩蠕变变形会引发渗透系数改变,影响储气库的安全密闭性,增大气体泄漏风险,严重威胁公共安全。通过综合考量温度场、渗流场和应力场的相互作用,以达西定律为依据,结合孔隙渗透率演化方程和蠕变本构模型,推导出了盐穴围岩渗流的热流固三场耦合方程。在此基础上,建立了盐穴储气库数值模型,通过数据模拟和响应面分析分别量化了单因素变化和多因素交互作用对盐穴储气库泄漏率的影响。结果表明:(1)提高最小工作压力和降低温度可有效抑制盐腔变形,而提高最大工作压力和减小腔体埋深会增加气体泄漏风险;(2)最小工作压力与最大工作压力和腔体埋深之间的交互作用对泄漏率的影响最为显著,且表现出强烈的协同效应。 展开更多
关键词 盐穴储气库 气体泄漏 围岩渗透率 热流固耦合模型 响应面分析 数值模拟
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核废料贮存裂隙岩体中THM耦合过程的有限元分析 被引量：5
12
作者 刘亚晨 席道瑛 《水文地质工程地质》 CAS CSCD 2003年第3期81-87,共7页
本文首先给出了核废料贮存裂隙岩体中THM耦合作用的数学模型,然后用加权残数法,建立了以结点位移、水压力和温度为求解量的有限元计算格式,提出了数值模拟渗流、附加应力和热载耦合作用的有限元分析方法,最后给出了一个BMT1问题的算例。
关键词 核废料贮存裂隙岩体 thm耦合作用 数学模型 加权残数法 位移 水压力 温度 有限元分析方法 热载耦合作用
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基于THM注水地层数学模型建立及仿真
13
作者 杜永军 姜涛 《科学技术与工程》 2011年第12期2667-2669,2674,共4页
利用应力-应变理论、达西定律和热传导理论,从岩体变形、流体压力以及温度改变三个方面研究入手,研究注水地层的应力变化。利用温度场、渗流场和应力场三者之间耦合关系,建立了注水地层相应的控制方程。通过有限元分析软件对注水地层进... 利用应力-应变理论、达西定律和热传导理论,从岩体变形、流体压力以及温度改变三个方面研究入手,研究注水地层的应力变化。利用温度场、渗流场和应力场三者之间耦合关系,建立了注水地层相应的控制方程。通过有限元分析软件对注水地层进行有限元仿真模拟,并为后续套管损坏研究提供了可靠的理论依据。 展开更多
关键词 thm 注水地层 数学模型 仿真
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单向冻结时开放条件下饱和砂岩冻胀试验及THM耦合冻胀模型 被引量：9
14
作者 吕志涛 夏才初 +1 位作者 李强 王岳嵩 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第8期1435-1444,共10页
为研究寒区岩石在梯度温度场中补水条件下的冻胀变形规律,进行了单向冻结时开放条件下饱和砂岩冻胀试验。试验结果表明,单向冻结时开放条件下饱和岩石冻胀过程中,沿冻结方向的冻胀位移变化过程可分为冷缩阶段、原位冻胀阶段、分凝冻胀阶... 为研究寒区岩石在梯度温度场中补水条件下的冻胀变形规律,进行了单向冻结时开放条件下饱和砂岩冻胀试验。试验结果表明,单向冻结时开放条件下饱和岩石冻胀过程中,沿冻结方向的冻胀位移变化过程可分为冷缩阶段、原位冻胀阶段、分凝冻胀阶段3个阶段。分凝冻胀阶段冻结锋面趋于稳定,冻胀变形持续增长,与时间基本呈线性关系。此外,分凝冻胀阶段补水量换算的迁移水分凝冻胀位移与冻结方向冻胀位移比较接近。随着平均温度梯度增大,分凝冻胀变形速率增大,且分凝冰位置与平均温度梯度线性相关。然后,建立了考虑孔隙水原位冻胀与迁移水分凝冻胀的THM耦合冻胀模型。模型中,孔隙水原位冻胀计算基于未冻水含量,并引入约束系数表征岩石骨架对孔隙水冻胀约束程度;迁移水分凝冻胀计算基于分凝势理论,水分迁移速率与冻结缘处的温度梯度成正比。模型计算结果与试验结果对比表明,建立的THM耦合冻胀模型能够比较准确地计算单向冻结时开放条件下饱和岩石冻胀位移,并能够模拟出分凝冻胀时分凝冰层引起的位移突变及分凝冰位置,可用于寒区冻胀敏感性岩石开放条件下冻胀变形计算。 展开更多
关键词 岩石 冻胀试验 开放条件 分凝冻胀 thm耦合冻胀模型
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裂隙煤岩各向异性渗透率模型和煤层注气THM耦合行为 被引量：8
15
作者 马天然 刘卫群 +2 位作者 JONNY Rutqvist 张宏学 赵晓东 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第S2期407-416,共10页
CO2煤层地质封存可以减少温室气体排放,同时可提高煤层气的采收率。注气开采过程涉及到温度场(T),多相多成分流场(H)和应力场(M)之间的相互耦合。煤层割理裂隙渗透率是影响CO2地质封存和煤层气开采率的重要参数。煤岩渗透性的关键性因... CO2煤层地质封存可以减少温室气体排放,同时可提高煤层气的采收率。注气开采过程涉及到温度场(T),多相多成分流场(H)和应力场(M)之间的相互耦合。煤层割理裂隙渗透率是影响CO2地质封存和煤层气开采率的重要参数。煤岩渗透性的关键性因素裂隙张开度同时受控于法向应力和剪胀效应。考虑基质和割理的共同作用,提出基于组合裂隙三向平板简化的各向异性渗透率模型。在此基础上,建立了注入CO2提高煤层气采收率的三维数值模型并利用耦合软件TOUGH-FLAC进行求解。模拟结果表明,气体注进采出的孔压作用会引起煤层膨胀或收缩。与孔压,吸附应力/应变以及温度相比,剪胀对裂隙渗透率的影响不明显。在注采过程中,渗透率表现出明显的各向异性,注入井附近的异向渗透率甚至可达30倍差异。此外,注气初期应适当控压,井口附近的高压损伤将带来不必要的裂隙气体泄漏,导致注气失败。 展开更多
关键词 各向异性 裂隙渗流 CO2-ECBM 温度-流场-应力(thm) TOUGH-FLAC模拟器
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基于THM的井壁稳定性分析 被引量：5
16
作者 马海佳 张海军 张冶 《大庆石油学院学报》 CAS 北大核心 2008年第6期50-55,124,共6页
利用流-固-热三场耦合控制方程,根据井壁稳定分析所要研究的对象,对方程做必要的简化,并结合与井壁稳定性分析相适应的边界条件,用有限元法求解方程,探究流-固-热三场耦合作用下的井壁稳定性问题,为解决油气井井壁稳定问题提供理论依据... 利用流-固-热三场耦合控制方程,根据井壁稳定分析所要研究的对象,对方程做必要的简化,并结合与井壁稳定性分析相适应的边界条件,用有限元法求解方程,探究流-固-热三场耦合作用下的井壁稳定性问题,为解决油气井井壁稳定问题提供理论依据.结果表明:考虑三场耦合的条件下,温度变化对井壁稳定的影响程度主要取决于岩石骨架和地层流体的热膨胀系数值及钻井液温度与地层温度差;井壁温度与钻井液温度差值越大,井壁越趋于不稳定. 展开更多
关键词 多孔介质 井壁稳定 热-流-固三场全耦合 thm 数值模拟
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THM耦合条件下CO_(2)地质封存注入方案优化研究 被引量：5
17
作者 龚耕 李毅 +2 位作者 唐栋 喻浩 蒋中明 《工程地质学报》 CSCD 北大核心 2023年第3期1084-1096,共13页
我国首个GCS示范工程神华多储层场地出现了单储层吸气量剧增的现象,在其原设计方案下,压缩后变冷的CO_(2)被注入至深部高温含水层中,引起首层含水层中流体压力和温度应力急剧变化,从而导致大量裂隙产生,增加了单储层的可注入性的同时,... 我国首个GCS示范工程神华多储层场地出现了单储层吸气量剧增的现象,在其原设计方案下,压缩后变冷的CO_(2)被注入至深部高温含水层中,引起首层含水层中流体压力和温度应力急剧变化,从而导致大量裂隙产生,增加了单储层的可注入性的同时,降低了系统总体封存能力,并带来了泄露风险。本文基于TOUGH-FLAC三维多相多组分THM耦合数值模拟程序,开发了场地尺度岩体开裂模块来研究CO_(2)注入方案对目标含水层耦合特性和开裂特性的综合影响,并设计了定速率、先增速后定速、间歇定速、间歇变速、二次变速等多类型注入方案,分别计算分析了储层岩体的热力学特性、多相流特性与开裂情况。结果表明:设计方案下含水层产生了较多的开裂现象,是导致其可注入性增大的根本原因,持续注入CO_(2)引起含水层岩体中有效应力大幅度降低,渗透率增加,定速率方案产生的温度应力最小,在设计各类注入方案中,定速率注入方案下储层的裂缝发育最少。 展开更多
关键词 thm耦合 GSC 二氧化碳地质封存 数值模拟 开裂
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基于THM耦合冻结煤层温度场演化规律研究 被引量：2
18
作者 刘军 卫彦昭 +1 位作者 王蔚 张露伟 《中国安全生产科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2022年第9期89-96,共8页
为研究冻结煤层温度场演化规律,针对煤层注液冷冻防治煤与瓦斯突出方法,建立热流固(THM)耦合方程,应用COMSOL软件分析冻结过程中渗透率、温度场、有效冻结半径等参数的时空演化规律,并对不同布孔方式冻结效果进行对比。研究结果表明:冻... 为研究冻结煤层温度场演化规律,针对煤层注液冷冻防治煤与瓦斯突出方法,建立热流固(THM)耦合方程,应用COMSOL软件分析冻结过程中渗透率、温度场、有效冻结半径等参数的时空演化规律,并对不同布孔方式冻结效果进行对比。研究结果表明:冻结过程中渗透率与有效冻结半径均先快速增加后缓慢增加,有效冻结半径随冻结时间增加呈幂函数关系;多孔布置冻结孔时,随冻结时间增加,有效冻结范围增大;同一冻结时间,距冻结孔越远,温度变化越缓慢,研究结果可为冻结煤层防治煤与瓦斯突出提供理论指导。 展开更多
关键词 thm耦合 冻结煤层 温度场演化 渗透率演化 有效冻结半径
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THM耦合作用对EGS储层水流阻抗的影响分析 被引量：1
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作者 王昌龙 王鑫 +1 位作者 鲁进利 孙彦红 《可再生能源》 CAS CSCD 北大核心 2022年第10期1319-1324,共6页
文章基于传热-流动-力学(Thermal-Hydrologic-Mechanical,THM)耦合模型对比分析了不同条件下THM耦合和传热-流动耦合的增强型地热系统(Enhanced Geothermal System,EGS)储层水流阻抗,研究了力学过程对储层水流阻抗的影响。结果显示:在... 文章基于传热-流动-力学(Thermal-Hydrologic-Mechanical,THM)耦合模型对比分析了不同条件下THM耦合和传热-流动耦合的增强型地热系统(Enhanced Geothermal System,EGS)储层水流阻抗,研究了力学过程对储层水流阻抗的影响。结果显示:在考虑力学过程后,储层水流阻抗随时间而增大的幅度减小,因而力学过程倾向于降低储层水流阻抗;储层水流阻抗与储层内平均水力传导系数的变化趋势基本是相反的,然而后者不能完全决定储层水流阻抗;在较高地温梯度、较高注入井筒底部压力及较低注入井筒底部温度条件下,力学过程对储层水流阻抗的影响较大。 展开更多
关键词 EGS thm耦合 力学过程 储层水流阻抗
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增强型地热系统热-水动力-力学(THM)耦合模拟——以河北马头营凸起区为例 被引量：3
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作者 冯波 曹云龙 +2 位作者 齐晓飞 崔振鹏 张兰新 《吉林大学学报（地球科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2023年第6期1892-1906,共15页
增强型地热系统(EGS)的裂隙热储层在长期开采过程中,由于不断地提取高温干热岩体的热量,致使高温花岗岩岩体温度下降,进而诱发岩体产生二次破裂,甚至出现流体短路,降低地热系统开采效率。为了保证EGS热能的稳定提取,需要建立试验场地的... 增强型地热系统(EGS)的裂隙热储层在长期开采过程中,由于不断地提取高温干热岩体的热量,致使高温花岗岩岩体温度下降,进而诱发岩体产生二次破裂,甚至出现流体短路,降低地热系统开采效率。为了保证EGS热能的稳定提取,需要建立试验场地的热-水动力-力学(THM)耦合模型,分析水动力和热效应对该储层裂隙发育规律的影响。本文基于河北马头营凸起区EGS开发场地的循环注水试验数据,建立场地热-水动力-力学耦合模型,通过模型模拟结果与现场观测结果进行比较,先验证了THM耦合模型的准确性,然后利用校正后的模型预测了不同注入方案下,EGS储层渗透率的提高和增产带的空间范围,揭示了储层裂隙增产带的范围受温度、压力、注入速率的影响情况。结果表明:经过63 d的增产处理,该模型预测的增产层体积约为10万m^(3);提高注水压力能刺激现有的裂隙发生剪切性破裂,拓宽增产带的区域;减小注水的温度有助于提升流体的穿透能力,扩大储层的增产带;在水力压裂的开始阶段,适当利用冷水注入有利于提高储层渗透率,且提高注入速率会使储层增产带的范围扩大。 展开更多
关键词 增强型地热系统 水力压裂 马头营凸起区 热-水动力-力学(thm)耦合模型 TOUGH2Biot
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