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准南逆冲褶皱带霍−玛−吐逆冲岩席发育力学机制与模拟实验
1
作者 杨庚 陈竹新 +1 位作者 鲁雪松 张欲清 《地质力学学报》 北大核心 2025年第1期8-23,共16页
逆冲岩席发育的力学机制厘定是认识冲断带变形过程的基础与难点。文章以准南冲断带为研究实例,结合力学模型与物理模拟对逆冲岩席发育的力学机制进行探讨。依据地质调查、地震资料解释和钻井资料证实霍-玛-吐背斜核部和南翼发育有逆冲断... 逆冲岩席发育的力学机制厘定是认识冲断带变形过程的基础与难点。文章以准南冲断带为研究实例,结合力学模型与物理模拟对逆冲岩席发育的力学机制进行探讨。依据地质调查、地震资料解释和钻井资料证实霍-玛-吐背斜核部和南翼发育有逆冲断层,断层向南延伸到第一排背斜之下,并形成广泛分布的霍-玛-吐逆冲席体,席体内部基本上无构造变形。霍-玛-吐构造带的钻井资料显示准南逆冲带前缘逆冲断层及滑脱断层均发育在流体压力系数较高的异常超压层中,说明该逆冲岩席属于强干变形席体、弱滑脱断层组合。根据玛纳斯构造带的钻井实测地层压力计算出逆冲断层的上下盘压力系数明显不同,且逆冲断层上盘的流体压力系数在逆冲断层处急剧降低,说明上盘逆冲岩席底部为弱滑脱层,有效分隔了上、下盘流体压力系统。文章依据地震剖面和钻井资料标定获得的霍-玛-吐逆冲岩席变形几何学特征,建立了后缘挤压下逆冲席体变形的简化力学模型,并计算出逆冲席体后缘水平挤压应力与垂直方向的重力比值与逆冲席体几何参数及断层摩擦系数和断坡角之间的数学关系式,分别给出了无流体超压的逆冲席体和含有流体超压滑脱层逆冲席体的数学关系式。为了验证力学模型可靠性,对准南逆冲带中的霍-玛-吐逆冲席体发育特征进行了物理模拟实验研究。结果证实该类型的刚性逆冲席体变形规律前缘逆冲断层发育样式符合地震剖面的构造解释认识,也佐证了简化的力学模型符合实际地质情况。实验结果表明逆冲席体底部大位移是多地段同时发生的小范围位移累积而成大位移,为认识造山带内推覆体或造山带前缘逆冲席体大规模远距离推覆问题提供了理论依据。 展开更多
关键词 准南逆冲褶皱带 霍-玛-吐逆冲岩席 构造超压 力学模型 物理模拟实验
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HDPE浮筏式消波堤阻尼网衣消波效果水槽模拟实验研究
2
作者 蔡文鸿 魏观渊 +5 位作者 林子楠 丁兰 魏盛军 张哲 潘柏霖 黄桂芳 《渔业研究》 2025年第4期476-488,共13页
[背景]浮式消波堤因消浪好、轻便、经济、环保等优点,得到了国内外专家学者的青睐。本文研究团队在此之前开发并投放于福建海域的高密度聚乙烯(HDPE)浮筏式消波堤,能在一定范围内有效削减海区波浪强度,现场测试结果表明其消波效率达-33.... [背景]浮式消波堤因消浪好、轻便、经济、环保等优点,得到了国内外专家学者的青睐。本文研究团队在此之前开发并投放于福建海域的高密度聚乙烯(HDPE)浮筏式消波堤,能在一定范围内有效削减海区波浪强度,现场测试结果表明其消波效率达-33.33%~-42.86%。[目的]为进一步优化HDPE浮筏式消波堤消波性能,并提供科学的实验依据。[方法]本文对HDPE浮筏式消波堤阻尼网衣结构部分开展水槽模拟实验,通过分析网目尺寸(2a)、网片间距(D)、网片数量(N)和网片吃水深度((d)等因素对波高及波能的影响研究阻尼网衣的消波效果。[结果]实验结果表明,阻尼网衣的网目尺寸、网片间距、网片数量和网片吃水深度均会影响其消波效果。1)网片的消波效果均随着网目尺寸的减小和网片数量的增加而增大。2)在波高(H)6 cm[波陡(H/L)=0.038,L为波长]波况下,网片间距以115.0 cm布设较1.5 cm有更好的消波效果。在波高10 cm(H/L=0.045)波况下,网目尺寸和网片数量对网片消波效果有关键的影响:当网目尺寸为1 mm且网片数量≥4时,网片间距以1.5 cm布设较115.0 cm有更好的消波效果;当网目尺寸为4 mm时,网片间距以1.5 cm布设较115.0 cm也有更好的消波效果。3)在波高6 cm(H/L=0.038)和10 cm(H/L=0.045)两种波况下,网片吃水深度越大,消波效果越好,但其对消波效果的影响在网片吃水深度与水槽水深(h)的比值(d/h)达到0.2后便趋于缓和;当网片吃水深度较小时,网片的消波效果在波高6 cm(H/L=0.038)波况下较佳;当网片吃水深度大于64 cm后,且随着d/h趋近于1.0时,网片的消波效果在波高10cm(H/L=0.045)波况下较佳。[结论]从网目尺寸、网片间距、网片数量和网片吃水深度等参数出发,结合目标海域的波况特征,在保证结构强度的前提下,优化网衣配置可以平衡消波性能和成本,从而充分发挥网片的消波潜力。 展开更多
关键词 浮筏式消波堤 阻尼网衣 消波效果 水槽模拟实验
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页岩成熟过程中微观力学性质演化的控制因素——以鄂尔多斯盆地长7段页岩模拟实验为例
3
作者 施健飞 王建丰 +4 位作者 刘大永 吴凯 孔庆芬 王强 彭平安 《地球化学》 北大核心 2025年第2期224-233,共10页
选取鄂尔多斯盆地西北缘郭43井长7段低熟富有机质页岩的岩心样品,加工成柱状后,在320~500℃范围内设置10个温度点,通过半封闭体系模拟实验,获得了一系列不同成熟阶段(0.55%<R_(o)<2.95%)的页岩样品。对页岩样品开展有机地球化学... 选取鄂尔多斯盆地西北缘郭43井长7段低熟富有机质页岩的岩心样品,加工成柱状后,在320~500℃范围内设置10个温度点,通过半封闭体系模拟实验,获得了一系列不同成熟阶段(0.55%<R_(o)<2.95%)的页岩样品。对页岩样品开展有机地球化学、核磁共振及400 mN条件下的纳米压痕仪实验。结果表明:在成熟过程中,随生排烃作用的进行及有机大分子结构的演化,页岩弹性模量呈现320~400℃快速上升、420~440℃显著下降、在更高的温度点恢复高值并保持稳定的趋势;页岩硬度呈现先降后升的趋势。页岩中较高的残留烃含量会略微降低弹性模量与硬度。420~440℃弹性模量的显著降低与页岩有机质孔隙的大量形成有关。热成熟过程中,页岩力学性质的变化受总有机碳(TOC)含量、有机质大分子演化及生排烃特征的共同作用。 展开更多
关键词 页岩 热模拟实验 弹性模量 硬度 残留烃
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渤海湾盆地南堡凹陷构造成因解析:来自地震资料解释与三维砂箱物理模拟实验的启示
4
作者 王于恒 于福生 +4 位作者 宋璐 王丹丹 赵宝银 齐伊梨 孟令箭 《地质学报》 北大核心 2025年第8期2597-2620,共24页
裂陷盆地形成过程受多因素制约,如基底先存构造、沉积物质能干性、裂陷期次与裂陷方向,最终会形成多组走向不同,规模各异的断裂系统,组成多种构造样式。这无疑使盆地构造解析变得极为困难,本文通过三维地震资料解释与对照组构造物理模... 裂陷盆地形成过程受多因素制约,如基底先存构造、沉积物质能干性、裂陷期次与裂陷方向,最终会形成多组走向不同,规模各异的断裂系统,组成多种构造样式。这无疑使盆地构造解析变得极为困难,本文通过三维地震资料解释与对照组构造物理模拟实验,重现多因素影响下东营组以来南堡凹陷南北向伸展形成演化过程。研究表明:①南堡凹陷是发育在先存构造基底条件下的多期裂陷产物。最终在明化镇组形成南北分区变形,东西分段相连,上下分层变形的构造格局。②凹陷南部的先存古隆起影响均匀分布的伸展变形,北部形成分段相连的网状交织式新生断裂系统,南部先存构造再活化形成东西两侧弧形雁列式继承断裂系统。多期异向裂陷过程中形成的北东向先存断层面是制约晚期断层定向排列的重要因素。③韧性滑脱层是增强断层相互作用的关键物质因素,促进了孤立断层彼此连接,形成东西向分段连接的正断层组合,断层通过自身的弯曲容纳由先存构造导致的斜向伸展位移。 展开更多
关键词 渤海湾盆地 先存构造 韧性滑脱层 构造物理模拟实验 南堡凹陷
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基于小尺寸模拟实验的南海深水浅层气藏出砂机理研究
5
作者 王欢欢 孙友宏 +3 位作者 李冰 张国彪 单恒丰 陈延 《地质论评》 北大核心 2025年第S1期405-405,共1页
由于深水浅层气藏多储存在泥质粉砂地层中,浅部岩土未成岩、胶结程度弱、泥质含量高,在开采过程中极易出砂,造成井筒堵塞甚至井壁坍塌等事故,严重影响深水浅层气开采的安全与高效。本研究聚焦深水泥质粉砂浅层气藏颗粒剥落、运移、产出... 由于深水浅层气藏多储存在泥质粉砂地层中,浅部岩土未成岩、胶结程度弱、泥质含量高,在开采过程中极易出砂,造成井筒堵塞甚至井壁坍塌等事故,严重影响深水浅层气开采的安全与高效。本研究聚焦深水泥质粉砂浅层气藏颗粒剥落、运移、产出规律,结合理论分析和小尺寸模拟实验,探究揭示泥质粉砂浅层气藏开采过程中储层气液砂产出规律。 展开更多
关键词 泥质粉砂 出砂机理 深水浅层气 模拟实验
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井壁强化承压防漏技术模拟实验研究
6
作者 吴春林 文明 邱正松 《钻井液与完井液》 北大核心 2025年第3期318-323,共6页
针对承压防漏钻井液技术难题,为揭示井壁强化封堵裂缝微观机理,开展了井壁强化承压模拟实验研究。综合考虑井壁强化过程中裂缝闭合应力对裂缝开度的影响,建立了可变裂缝封堵模拟实验装置及评价方法,提出了最大封堵压差和等效封堵位置的... 针对承压防漏钻井液技术难题,为揭示井壁强化封堵裂缝微观机理,开展了井壁强化承压模拟实验研究。综合考虑井壁强化过程中裂缝闭合应力对裂缝开度的影响,建立了可变裂缝封堵模拟实验装置及评价方法,提出了最大封堵压差和等效封堵位置的定量化评价指标。修正的正态分布粒度匹配准则与常用的粒度匹配准则相比,最高可提升承压能力2.36倍。等效封堵位置与承压能力呈反比,修正的正态分布连续粒度准则可在裂缝入口端形成薄而致密的封堵层;尽可能提高承压封堵材料的强度可降低井筒压力波动的影响,增加井壁强化封堵材料的弹性可提高封堵层对动态裂缝的适应性;另外,适当增加封堵体系的悬浮稳定性,及合理降低其注入速度,均有利于承压封堵层形成及井壁强化效果改善。 展开更多
关键词 井壁强化 承压封堵机理 可变裂缝模拟实验 井漏预防
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莺歌海盆地一号断层成因机制新认识:来自三维地震资料和砂箱模拟实验的启示
7
作者 肖坤泽 童亨茂 +3 位作者 杨东辉 李雪松 李绪深 崔浩 《地质学报》 北大核心 2025年第5期1523-1537,共15页
莺歌海盆地由于其特殊的构造位置(红河断裂带向海域的延伸区)以及丰富的天然气资源,长期受学术界和石油产业界的高度关注。自提出印度-欧亚大陆碰撞-挤出模式来解释东南亚的构造变形特征以来,莺歌海盆地一直被认为是中国典型的走滑拉分... 莺歌海盆地由于其特殊的构造位置(红河断裂带向海域的延伸区)以及丰富的天然气资源,长期受学术界和石油产业界的高度关注。自提出印度-欧亚大陆碰撞-挤出模式来解释东南亚的构造变形特征以来,莺歌海盆地一直被认为是中国典型的走滑拉分盆地,然而这些认识与三维地震资料揭示的构造特征明显不匹配。本文以“广义断层理论”为指导,通过利用三维地震资料对一号断层构造特征的系统解剖,并结合砂箱模拟实验,提出一号断层的成因机制新认识。结果表明:莺歌海盆地的主控边界断层(一号断层)的构造特征以及断距分布均与传统的边界走滑断层存在显著差异,但又符合斜向伸展的断层发育特征,表现为明显的斜滑正断层特征,不同段的走滑和倾滑位移量以及对盆地沉积充填的控制作用都存在显著的差异,该边界断层是在渐新世—中新世南北向伸展作用下,由于先存构造复活而发育的斜滑正断层,并得到了砂箱模拟实验的验证。一号断层成因机制的新认识,从理论上揭示莺歌海盆地的成因机制,并能够对莺歌海盆地的构造解析及其后期的油气勘探开发等方面提供指导。 展开更多
关键词 莺歌海盆地 一号断层 砂箱模拟实验 先存构造 斜向伸展
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深层-超深层碳酸盐岩储层可视化模拟实验与孔隙演化机理 被引量：1
8
作者 胡安平 佘敏 +4 位作者 沈安江 乔占峰 李文正 杜秋定 袁长剑 《石油勘探与开发》 北大核心 2025年第2期334-346,共13页
针对深层—超深层碳酸盐岩孔隙形成演化过程与保持机理不清的难题,研制了超深层高温高压储层可视化模拟实验装置,针对四川盆地和塔里木盆地样品,开展深层—超深层逼近真实地质条件下的碳酸盐岩溶蚀-沉淀模拟实验。该装置包括4个核心模块... 针对深层—超深层碳酸盐岩孔隙形成演化过程与保持机理不清的难题,研制了超深层高温高压储层可视化模拟实验装置,针对四川盆地和塔里木盆地样品,开展深层—超深层逼近真实地质条件下的碳酸盐岩溶蚀-沉淀模拟实验。该装置包括4个核心模块:超高温超高压三轴应力岩心夹持器模块(温度大于300℃、压力大于150 MPa),具温压可调节功能的多时段-连续流模块,超高温度压力蓝宝石视窗池和流体属性高温高压原位测定模块,超高温超高压渗透率实时在线检测模块。应用该实验装置开展模拟实验,取得3项地质认识:①碳酸盐岩储层孔喉结构受控于岩性和初始孔喉结构,流体类型、浓度和溶蚀时长控制溶蚀程度,溶蚀过程存在2种演化模式,溶蚀规模与温度压力呈正相关关系,成孔高峰期与生烃高峰期匹配程度高;②开放-流动体系的白云岩溶蚀潜力大于灰岩,并受酸性流体类型、浓度和初始物性控制,可持续形成次生溶孔,且主要沿先存孔缝带发育和分布;③近封闭成岩体系中,酸性流体与碳酸盐岩持续反应达到饱和及动态平衡后,此时孔隙结构不再变化,先存孔隙得以保持。上述认识对深层—超深层碳酸盐岩储层孔喉结构和发育潜力评价、优质碳酸盐岩储层发育主控因素分析和分布预测具有指导意义。 展开更多
关键词 深层—超深层 碳酸盐岩储层 模拟实验装置 孔喉结构 孔隙发育 分布规律 孔隙保持 塔里木盆地 四川盆地
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古法炼铜的模拟实验
9
作者 陆茜 《化学教学》 北大核心 2025年第2期75-76,80,共3页
利用铝箔、滤纸、卡式气罐喷火枪、煤炭粉和碱式碳酸铜粉末等简便模拟古法炼铜实验,获得红色光亮颗粒铜。模拟实验取材方便、操作简单、现象明显,适合教师课堂演示和学生课外探究。利用该模拟实验,既能让学生了解古法炼铜的奥秘,又能加... 利用铝箔、滤纸、卡式气罐喷火枪、煤炭粉和碱式碳酸铜粉末等简便模拟古法炼铜实验,获得红色光亮颗粒铜。模拟实验取材方便、操作简单、现象明显,适合教师课堂演示和学生课外探究。利用该模拟实验,既能让学生了解古法炼铜的奥秘,又能加深对化学制备方法在金属冶炼中的重要作用的认识。 展开更多
关键词 古法炼铜 模拟实验 碱式碳酸铜 实验探究
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供源组分和流量对于曲流河形态变化的影响——基于水槽沉积模拟实验研究
10
作者 洪瑞峰 唐明明 +2 位作者 彭晨阳 熊思琛 解容 《沉积学报》 北大核心 2025年第3期880-893,共14页
【目的】河流沉积广泛发育于自然界地层中,而曲流河沉积是河流沉积的重要组成部分。由于曲流河发育过程中河道频繁迁移,并发育大量侧积体,导致点坝内部砂体叠置关系复杂,因此曲流河演化过程的分析一直是沉积学研究重点,厘清曲流河形态... 【目的】河流沉积广泛发育于自然界地层中,而曲流河沉积是河流沉积的重要组成部分。由于曲流河发育过程中河道频繁迁移,并发育大量侧积体,导致点坝内部砂体叠置关系复杂,因此曲流河演化过程的分析一直是沉积学研究重点,厘清曲流河形态变化的控制因素对于地质历史时期的古气候演化、大陆风化强度等研究以及油气储层勘探开发均具有重要意义。【方法】通过水槽沉积模拟实验研究单因素条件下曲流河发育过程中河道迁移和坝体发育的影响,设置了不同粒度、流量和高岭土含量条件下的实验共三组,采用高精度3D激光扫描仪将数据转换成高程模型,用于定量化研究剖面结构与河床沉积变化。【结果】(1)供源沙粒径直接影响曲流河弯曲度,在高岭土含量保持不变且流量恒定的条件下,沙粒粒径越小,形成的曲流河弯曲度越大,不同粒度条件下河岸坍塌砂体结构存在明显差异;(2)流量影响曲流河发育时泥沙输移平衡和河岸所受水流冲击力,当泥沙输入速率和搬运速率处于动态平衡时,河岸维持向外侧扩张侵蚀,河道向曲流河形态发育;(3)河岸添加高岭土提升河道堤岸抗渗透强度,在供源沙粒度和流量保持不变的条件下,高岭土含量越高,河道宽深比越低。【结论】该研究明确了供源沙粒度、流量和高岭土含量变化对于曲流河形态变化的影响,为曲流河演化过程研究提供定量化基础数据。 展开更多
关键词 曲流河发育过程 水槽模拟实验 河流形态 沉积特征 河岸剥蚀现象
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基于数学建模的标记重捕法模拟实验
11
作者 孙志涛 苏琼 《生物学教学》 北大核心 2025年第2期66-69,共4页
通过数学建模模拟标记重捕法的过程,并用图形化编程工具将模型可视化,得到能与学生进行交互的程序,从而开展标记重捕法模拟实验,并分析了减小实验误差的方法。
关键词 标记重捕法 模拟实验 模型建构 Mind+编程
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微生物制剂在循环冷却水动态模拟实验研究
12
作者 刘松涛 周映燃 +3 位作者 陈传敏 贾文波 曹悦 张玉玲 《水处理技术》 北大核心 2025年第5期126-131,共6页
根据城市中水回用循环冷却水系统的水质和工况条件,进行循环冷却水动态模拟实验,对循环冷却水系统运行过程水质指标进行监测,研究对比微生物制剂和化学阻垢剂的阻垢性能,进行微生物群落结构分析。结果表明:在循环冷却水动态模拟实验过程... 根据城市中水回用循环冷却水系统的水质和工况条件,进行循环冷却水动态模拟实验,对循环冷却水系统运行过程水质指标进行监测,研究对比微生物制剂和化学阻垢剂的阻垢性能,进行微生物群落结构分析。结果表明:在循环冷却水动态模拟实验过程中,投加微生物制剂系统和化学阻垢剂系统运行水质良好,微生物制剂系统水质参数优于化学阻垢剂系统;投加微生物制剂系统比化学阻垢剂系统阻垢效果较好,可以起到节水作用;两系统SEM和XRD表征显示钙垢晶体结构不规则,有些晶体结构破碎、断裂,碳酸钙方解石晶型部分转变为球霰石和文石晶型;实验期间优势菌在第一天占据93%到第二十八天占据59%,在实验过程中微生物制剂仍可发挥作用。 展开更多
关键词 循环冷却水 微生物制剂 阻垢剂 动态模拟实验
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裂隙中煤粉运移及解堵可视化物理模拟实验 被引量：5
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作者 魏迎春 张琦 +5 位作者 刘子亮 李彪 谢天成 任金伟 王安民 曹代勇 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期1488-1500,共13页
煤粉在煤储层裂隙中沉积会降低裂隙导流能力,制约煤层气井高效稳产开发。设计了裂隙中煤粉运移及解堵可视化物理模拟实验方案,通过裂隙中煤粉运移可视化物理模拟实验,分析了裂隙不同位置煤粉颗粒沉积面积的变化和沉积形态特征,揭示了煤... 煤粉在煤储层裂隙中沉积会降低裂隙导流能力,制约煤层气井高效稳产开发。设计了裂隙中煤粉运移及解堵可视化物理模拟实验方案,通过裂隙中煤粉运移可视化物理模拟实验,分析了裂隙不同位置煤粉颗粒沉积面积的变化和沉积形态特征,揭示了煤粉运移、沉积的动态规律;通过裂隙中煤粉解堵可视化物理模拟实验,分析了解堵时间和流速对裂隙中沉积煤粉解堵面积的影响,揭示了煤粉启动、解堵的动态规律。实验结果表明:煤粉颗粒在裂隙不同方向和位置聚集状态不同,裂隙喉道由入口向垂直主运移方向的两端及主运移方向煤粉颗粒沉积面积逐渐减少,支路通道沿主运移方向煤粉颗粒沉积面积逐渐增加。裂隙喉道、支路通道和主路通道处煤粉沉积的形态分别呈鹰嘴状、层状和流线型,其原因是裂隙不同位置对含煤粉流体的阻力不同,导致煤粉在不同位置的沉积形态不同。在相同流速下,随解堵时间增长,煤粉解堵效果越好,但前期解堵面积大,后期解堵面积小,裂隙喉道处煤粉解堵效果明显优于支路通道,其原因是松散、易于解堵的煤粉颗粒会被首先解堵,随时间进行,剩余未被解堵的煤粉颗粒需要更大的启动流速。流速越大,裂隙喉道处和支路通道处的煤粉解堵面积越大,其原因是提升流速能增强煤粉颗粒的流动性。 展开更多
关键词 煤层气 煤粉运移 煤粉解堵 可视化 物理模拟实验
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装药过载环境力等效模拟实验技术研究
14
作者 杜烨 周炜智 +1 位作者 黄求安 李强 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期95-104,共10页
为解决装药安全可靠性能实验成本高、强过载环境测试难度大等瓶颈问题,以等效模拟弹体侵彻钢板时内部装药过载环境力为目标,基于数值模拟方法,设计了装药过载环境力等效模拟实验装置,并开展了等效模拟实验,突破了同时满足加载压力大于1 ... 为解决装药安全可靠性能实验成本高、强过载环境测试难度大等瓶颈问题,以等效模拟弹体侵彻钢板时内部装药过载环境力为目标,基于数值模拟方法,设计了装药过载环境力等效模拟实验装置,并开展了等效模拟实验,突破了同时满足加载压力大于1 GPa和脉冲宽度大于100μs的技术难点。结果表明,弹丸侵彻钢板时装药受到的过载为正弦波单脉冲。在装置中采用波形调整器不仅能够调控加载到待测药表面的波形,还能对压力的衰减产生大幅影响。随着波形调整器厚度的增大,加载在待测药表面的压力逐渐减小,脉冲宽度显著增大;随着飞片厚度增大,飞片获得的驱动速度逐渐减小,加载在待测药表面的压力明显减小,脉冲宽度变化不明显。装药过载环境力模拟装置形成的脉冲特征值与弹丸侵彻钢靶过程的数值模拟结果对比,超压峰值误差最高为5.71%,脉宽误差最高为14.8%,均低于15%,验证了用该装置模拟弹体侵彻钢靶时装药加载状态的等效性。 展开更多
关键词 过载环境力 等效模拟实验 飞片冲击 侵彻加载
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青海共和盆地干热岩注采大尺度物理模拟实验 被引量：4
15
作者 赵鹏 朱海燕 +4 位作者 李根生 陈作 陈世杰 上官拴通 齐晓飞 《石油勘探与开发》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期646-654,共9页
基于自主研制的真三轴多物理场原位注采大型物理模拟实验系统,开展了青海共和干热岩多井长期注采物理模拟实验。通过多井连通性实验获得了岩样内部天然裂缝系统的空间分布特征以及各裂缝与井筒的连通情况,在此基础上选择注入井和生产井... 基于自主研制的真三轴多物理场原位注采大型物理模拟实验系统,开展了青海共和干热岩多井长期注采物理模拟实验。通过多井连通性实验获得了岩样内部天然裂缝系统的空间分布特征以及各裂缝与井筒的连通情况,在此基础上选择注入井和生产井,开展了一注两采和一注一采实验,系统分析了生产井的开采流量、开采温度、采热速率和流体采收率随持续注采的变化规律。结果表明:在热冲击、注入压力联合作用下,裂缝导流能力增强,生产井开采温度表现为下降趋势,且流量越大下降越快;当裂缝局部闭合区域逐渐激活,产生新的换热面积,开采温度升高或下降速率降低;采热速率主要由开采流量、注入和采出流体的温度差控制,当滤失通道导流能力增强,生产井流体采收率快速下降;优势通道和换热流体滤失对采热性能的影响机制有所区别,前者限制换热面积,后者影响采出流体流量,二者都是影响干热岩长期高效开发的重要因素。 展开更多
关键词 干热岩 注采模拟实验 采热性能 导流能力 优势通道 流体滤失
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鄂尔多斯盆地延安地区山西组山2段浅水曲流河三角洲沉积模拟实验研究 被引量：2
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作者 曹军 乔向阳 +7 位作者 贺永红 周进松 杜永慧 王玺童 田坤 赵子丹 朱耿博仑 罗顺社 《沉积学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1685-1698,共14页
【目的】勘探实践表明,鄂尔多斯盆地东南部延安气田主力产气层山西组山2段砂体呈狭长条带状分布,与北部各大气田上古生界砂体大面积连片分布存在显著差异,厘清山西组山2段砂体成因机理对理解该区砂体分布规律具有重要意义。【方法】以... 【目的】勘探实践表明,鄂尔多斯盆地东南部延安气田主力产气层山西组山2段砂体呈狭长条带状分布,与北部各大气田上古生界砂体大面积连片分布存在显著差异,厘清山西组山2段砂体成因机理对理解该区砂体分布规律具有重要意义。【方法】以盆地东南部山西组山2段为地质原型,利用水槽沉积模拟实验探讨其砂体形成演化过程及控制因素。【结果与结论】平缓坡度与低水流强度是山2段分流河道呈低弯度曲流态的重要因素,水平面的变幅速率是控制山2段砂体纵向延伸的关键因素,砂体的大小及长宽比受岸线及流量变化控制,砂体整体的延伸距离及长宽比分别与水退的幅度和速率成正比。山西组沉积期,在水平面大幅度下降、岸线向湖区长距离迁移背景下,曲流河三角洲前缘砂体延伸较远距离;砂体叠置样式具有“垂向叠置”、“垂向切割”和“侧向迁移”的特征。该认识对山西组砂体分布预测和寻找优质储层具有重要的指导意义。 展开更多
关键词 水槽模拟实验 浅水曲流河三角洲 控砂机制 山2段 鄂尔多斯盆地
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多薄层致密砂岩储层大型水力压裂三维物理模拟实验 被引量：2
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作者 房茂军 杜旭林 +3 位作者 白玉湖 李昊 张浩 朱海燕 《石油实验地质》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期786-798,共13页
鄂尔多斯盆地东北缘临兴气田以多薄互层型致密砂岩储层为主,储层岩性复杂、渗透率低,受多种因素影响且作用机理不明确,导致压裂施工难度大、效果差异大。为此,针对临兴气田致密砂岩储层不同岩石组分、黏土含量、粒径、沉积旋回、平面及... 鄂尔多斯盆地东北缘临兴气田以多薄互层型致密砂岩储层为主,储层岩性复杂、渗透率低,受多种因素影响且作用机理不明确,导致压裂施工难度大、效果差异大。为此,针对临兴气田致密砂岩储层不同岩石组分、黏土含量、粒径、沉积旋回、平面及纵向非均质性等特性,设计并开展了不同地质条件下的水力压裂室内大型三维物理模拟实验。根据相似准则,参照二叠系石盒子组三向地应力、岩石强度、井身结构参数、现场压裂施工参数,确定了实验基本参数。根据临兴气田典型井主力储层特征,制作了考虑不同岩石组分、黏土含量、粒径、沉积旋回组合、平面非均质性组合、纵向非均质性组合的15块立方体岩心,开展了15组压裂模拟实验,并从分析注入压力曲线和观察岩样破裂面两个方面总结了影响水力压裂缝扩展规律的储层主控因素。研究表明,岩石矿物和粒径、沉积旋回、平面及纵向非均质性对致密储层裂缝扩展形态有显著影响。砂岩粒度较大、胶结较弱、黏土含量较高、平面非均质性较强,使得裂缝面更易于屈曲,扩展压力增大,导致加砂困难;沉积旋回会使得水力压裂缝易于沿旋回层面扩展,从而形成水平缝,其中反旋回界面突破难度比正旋回大;由于砂—泥层间界面、砂—煤层间界面、天然砂岩弱面易被激活,从而产生“工”或“T”字形裂缝,对于砂泥多薄互层还会产生“工”+“T”+“十”字形的组合裂缝。实验研究揭示了不同地质条件下的水力压裂缝扩展形态,也为类似区块的研究提供了借鉴。 展开更多
关键词 致密气 多薄层 水力压裂 裂缝形态 物理模拟实验 临兴气田 鄂尔多斯盆地
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岩体物理模拟实验中的相似材料配比 被引量：2
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作者 牛耀 苏占东 +8 位作者 孙进忠 张昊 吴雪丽 林淇七 王鸷文 李梓檬 朱焕欣 张建勇 梁金平 《吉林大学学报（地球科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1645-1656,共12页
为确定岩体物理模拟实验中常见相似材料的配比,首先选取河砂、重晶石粉、石膏和水泥四种原料,采用正交设计的方法,设置骨胶比(河砂和重晶石粉质量与石膏和水泥质量之比)、水膏比(水泥质量与石膏质量之比)和重晶石掺量(重晶石粉质量与骨... 为确定岩体物理模拟实验中常见相似材料的配比,首先选取河砂、重晶石粉、石膏和水泥四种原料,采用正交设计的方法,设置骨胶比(河砂和重晶石粉质量与石膏和水泥质量之比)、水膏比(水泥质量与石膏质量之比)和重晶石掺量(重晶石粉质量与骨料质量之比)3个因素,每个因素5个水平,开展单轴压缩情况下的密度试验和声发射试验,然后确定不同配比对相似材料物理力学指标和表征损伤程度指标(D)的敏感性。试验结果表明:在骨胶比影响下,相似材料密度、抗压强度和弹性模量的极差最大,分别为0.13 g/cm^(3)、2.60 MPa和247 MPa,F检验值最大,显著性最高;在重晶石掺量影响下,泊松比的极差最大,为0.09,同样显著性最高;在骨胶比影响下D的极差最大,为0.25,显著性最高。总的来说,骨胶比对相似材料密度、抗压强度、弹性模量和D起控制作用,重晶石掺量对泊松比起控制作用;重晶石掺量最优为20%。 展开更多
关键词 物理模拟实验 相似材料 正交设计 敏感性 损伤特征
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砂岩储层中凝灰质溶蚀效应的物理模拟实验研究——以珠江口盆地惠州—陆丰地区古近系文昌组为例 被引量：1
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作者 李晓艳 彭光荣 +4 位作者 丁琳 远光辉 张琴 吴琼玲 靳子濠 《石油实验地质》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期173-182,共10页
为认识埋藏过程中酸性流体对碎屑岩储层中凝灰质的溶蚀改造效应及控制因素,选取珠江口盆地珠一坳陷惠州—陆丰地区古近系文昌组凝灰质砂岩储层,设计开展了岩心尺度的流体—岩石相互作用模拟实验。通过显微镜下观察、流体成分分析、物性... 为认识埋藏过程中酸性流体对碎屑岩储层中凝灰质的溶蚀改造效应及控制因素,选取珠江口盆地珠一坳陷惠州—陆丰地区古近系文昌组凝灰质砂岩储层,设计开展了岩心尺度的流体—岩石相互作用模拟实验。通过显微镜下观察、流体成分分析、物性表征等方法,对比分析了实验前后不同流体流速、不同凝灰质含量条件下砂岩储层的溶蚀作用和物性响应特征。结果表明,酸性流体环境中凝灰质溶蚀现象普遍,但不同实验条件下,凝灰质溶蚀强度及储层物性响应不同:成岩体系的开放性与封闭性决定凝灰质的溶蚀作用强弱。相同岩石和相同酸性流体条件下,高流速开放体系中凝灰质溶蚀量高于封闭体系,且低流速相对封闭体系中溶蚀产物趋于沉淀,溶蚀作用增孔效应有限。凝灰质含量显著影响溶蚀效应,富凝灰质砂岩中溶蚀作用有限,含凝灰质砂岩和贫凝灰质砂岩能够溶蚀增孔,且含凝灰质砂岩的溶蚀增孔效率更高。凝灰质含量相对中等—较低的储层中,中浅层埋藏阶段的开放成岩流体体系最有利于粒间凝灰质溶孔的发育。经历晚期酸性流体溶蚀改造后,较易形成次生溶蚀型优质储层,这一认识有助于不同地区的溶蚀型储层甜点预测。 展开更多
关键词 凝灰质溶蚀蚀变 成岩体系 溶蚀模拟实验 惠州—陆丰地区 珠一坳陷 珠江口盆地
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基于捐赠土壤种子库方法的沙丘植被恢复模拟实验
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作者 苏宇航 姜艳 +1 位作者 王永翠 阿拉木萨 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第21期9792-9804,共13页
退化沙地土壤种子库数量不足限制了其自然恢复能力,传统的种子库添加植被恢复技术措施存在添加物种数量、配比难以确定的限制,针对上述问题,提出了捐赠土壤种子库的植被恢复方法,即从邻近植被生境相似的长期稳定群落转移包含土壤种子库... 退化沙地土壤种子库数量不足限制了其自然恢复能力,传统的种子库添加植被恢复技术措施存在添加物种数量、配比难以确定的限制,针对上述问题,提出了捐赠土壤种子库的植被恢复方法,即从邻近植被生境相似的长期稳定群落转移包含土壤种子库的表层土壤进行受损区植被恢复的方法。该方法在受损湿地、草地和林地的恢复方面取得了较好的应用效果,但是该方法能否用于荒漠化区域的植被恢复尚未见报道。采用室内盆栽和模拟降雨相结合的实验办法,以长期稳定的固定沙丘为捐赠土壤种子库源区,以流动沙丘和半固定沙丘为受捐对象,对比分析了捐赠固定沙丘土壤种子库对流动沙丘和半固定沙丘植被恢复的效果,并模拟了降雨变化对恢复效果的影响作用。结果表明:1)捐赠土壤种子库显著提高了半固定沙丘和流动沙丘模拟处理的种子萌发数量和幼苗地上生物量,有利于促进流动沙丘和半固定沙丘向固定沙丘进行演替;2)捐赠土壤种子库方法在半固定沙丘的植被恢复效果优于流动沙丘;3)捐赠土壤种子库可以增加流动沙丘实现跨越式恢复的可能性,加快其向固定沙丘的演替进程;4)小幅度的降雨量增减对受捐区种子萌发数量和地上生物量无显著影响;5)极端降雨可以显著提高受捐区种子萌发数量和地上生物量。综上所述,在模拟实验条件下,捐赠土壤种子库技术可以有效地促进退化沙丘植被恢复,极端降雨事件对捐赠土壤种子库实施后的恢复效果影响更加显著。研究为捐赠土壤种子库在退化沙地植被恢复的野外实际应用提供了理论支持。 展开更多
关键词 捐赠土壤种子库 模拟实验 种子萌发数量 生物量 降雨变化影响 沙地植被恢复
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