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基于爆破振动与松动圈分析的水封洞库爆破方案比选 被引量：1
1
作者 叶海旺 张鹏辉 +6 位作者 蒙云琪 张兆龙 傅家亮 白金鑫 刘磊 余梦豪 Doumbouya Sekou 《爆破》 北大核心 2025年第1期44-55,共12页
合理的爆破施工方式是保证水封洞库稳定性和水封性的关键,在某水封洞库进行爆破地震波检测、声波探测,并结合HHT信号分析方法,通过EMD、EEMD分解方法对比、识别并弱化信号模态混叠效应以提高信号分析准确性,最后利用边际谱、瞬时能量谱... 合理的爆破施工方式是保证水封洞库稳定性和水封性的关键,在某水封洞库进行爆破地震波检测、声波探测,并结合HHT信号分析方法,通过EMD、EEMD分解方法对比、识别并弱化信号模态混叠效应以提高信号分析准确性,最后利用边际谱、瞬时能量谱、三维能量谱、围岩松动圈等评价不同爆破方案对水封洞库开挖爆破的影响。结果表明:EEMD-Hilbert分析方法可以一定程度上改善传统EMD分解带来的模态混叠问题,通过EEMD分解重构后的振速时程曲线更加平滑、可靠性更高;通过信号重构后的边际谱分析,发现双侧壁导坑法频带分布在200~380 Hz范围,单侧壁导坑法的频段范围更窄,集中在110~250 Hz之间,两组方案的低频能量均占比较少;双侧壁导坑法瞬时能量合值高于单侧壁导坑法,两组方案瞬时能量均主要集中在首段掏槽孔上,分别占总瞬时能量的41.67%和23.73%,单侧壁导坑法瞬时能量分布更为平均且较双侧壁导坑法更低;通过声波探测分析:双侧壁导坑法两侧拱腰松动圈范围约1.0~1.2 m,单侧壁导坑法扩挖面、导洞面松动圈范围分别为0.8 m、1.0~1.2 m。通过EEMD-Hilbert与声波探测联合分析可知,单侧壁导坑法相对更适合该洞库爆破施工。 展开更多
关键词 水封洞库 爆破方案 EEMD-HHT 时频能量 松动圈
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基于相渗滞后效应的水驱裂缝性气藏注N_(2)提高天然气采收率机理
2
作者 王军磊 位云生 +2 位作者 曹正林 陈东 唐海发 《天然气工业》 北大核心 2025年第3期96-111,共16页
裂缝与基质的渗透率级差导致水驱裂缝性气藏非均匀水侵严重,水淹区内以水封气和水锁气等形式存在的剩余天然气难以动用,严重影响了气藏天然气采收率的提高。为此,基于Killough、Carlson和Larsen经典相渗滞后理论,建立了先渗吸后驱替的... 裂缝与基质的渗透率级差导致水驱裂缝性气藏非均匀水侵严重,水淹区内以水封气和水锁气等形式存在的剩余天然气难以动用,严重影响了气藏天然气采收率的提高。为此,基于Killough、Carlson和Larsen经典相渗滞后理论,建立了先渗吸后驱替的气水相渗滞后模型,然后应用数值模拟方法,根据典型数据建立了一维长岩心模型和二维岩板模型,模拟了水锁气和水封气形成及解封过程并分析滞后作用对水侵和注气开发效果的影响,最后结合嵌入式离散裂缝技术建立了水驱裂缝性气藏注采概念模型,系统论证了注N_(2)气提高天然气采收率的多重机理。研究结果表明:(1)气藏水侵后水淹区内的剩余天然气主要以2种形式存在,即气水两相中的水锁气以及被连续水相封隔的水封气;(2)在相渗滞后作用下,水锁气饱和度为渗吸残余气饱和度,高于驱替实验中的相渗端点饱和度值,导致水淹区内形成更多的水锁气;(3)裂缝与基质渗透率级差越高、缝网越发育、压力差越小的区域越易形成水封气,水锁气是形成水封气的直接原因;(4)注气以补能、挡水、驱替和置换4种方式重构了气藏压力场和饱和度场,通过重新动用未水淹区内剩余天然气提高了压力衰竭效率,通过重新驱替水淹区内水锁气和水封气提高了波及系数,进而提高了天然气采收率。结论认为,该研究成果为认识水侵过程中水封气和水锁气的形成机理、确定注气解封锁的最优技术政策,提供了理论依据,有助于含水裂缝性气藏的规模效益开发。 展开更多
关键词 裂缝性气藏 水侵 水封 水锁 相渗滞后 注N_(2) 天然气采收率 机理
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裂缝性水封气藏解封特征影响因素与变化规律
3
作者 王敬 刘俊源 +2 位作者 王焱伟 刘慧卿 赵力彬 《天然气工业》 北大核心 2025年第1期129-139,共11页
裂缝性气藏水封气严重影响气井产能发挥,通过降低井底压力来降低裂缝中压力以形成较大的基质—裂缝压差是实现解封的重要手段,但影响解封过程的众多因素尚不明确。为此,开展了裂缝性水封气藏解封压差测试实验和微观排水孔隙尺度模拟,明... 裂缝性气藏水封气严重影响气井产能发挥,通过降低井底压力来降低裂缝中压力以形成较大的基质—裂缝压差是实现解封的重要手段,但影响解封过程的众多因素尚不明确。为此,开展了裂缝性水封气藏解封压差测试实验和微观排水孔隙尺度模拟,明确了不同因素对解封压差和解封效率的影响规律,建立了裂缝性水封气藏解封压差预测模型,揭示了水封气解封过程中气体微观排水特征、流体微观分布演化规律以及不同因素对气驱排水解封的作用机制。研究结果表明:(1)解封压差是评价裂缝性水封气藏解封难易程度的重要指标,储层渗透率、润湿性、气水界面张力、水封程度和裂缝压力是影响解封特征的关键因素。随着基质渗透率降低,水封段塞对气体流动的阻碍作用增强,解封压差大幅增加;同时,解封压差会随着水封程度和裂缝压力的增加而增大。(2)利用润湿反转剂可改善孔隙壁面润湿性,降低气水界面张力,且随着基质渗透率增加,润湿反转剂更容易进入基质孔隙并改善其润湿性,解封压差的降低幅度更显著;但随着润湿反转剂浓度的增加,由于表面润湿性和气水界面张力的共同作用,解封压差呈现先增加后降低的趋势。(3)解封效率是评价解封效果的重要指标,且不同因素对解封压差和解封效率的影响机理存在差异。当裂缝内压力增加时,气体微观波及效率提高,解封效率增加;随着润湿反转剂浓度的增加,解封效率呈现先降低后上升的趋势;孔隙壁面润湿性由亲水性转化为疏水性,对指进现象有明显的抑制作用,能够大幅提高解封效率;同时气水界面张力降低,对指进现象产生一定的促进作用,解封效率略微降低。结论认为,裂缝性水封气藏可通过降低井底压力和注入润湿反转剂的方法实现解封,对该类气藏的高效开发具有重要的指导意义。 展开更多
关键词 裂缝性气藏 水封程度 解封压差 解封效率 变化规律 提高采收率
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筠连沐爱区块富氦煤层气成藏模式及其特殊意义
4
作者 杨兆彪 顾俊雨 +5 位作者 傅雪海 田文广 毕彩芹 韩永胜 梁宇辉 张宝鑫 《煤炭科学技术》 北大核心 2025年第3期101-114,共14页
四川筠连沐爱核心区是中国南方第一个成功商业化开发多年的煤层气田,在南方煤层气开发中具有引领意义,然而其富集成因尚待进一步揭示。基于研究区大量的煤层气评价测试井、煤层气试井和煤层气开发井数据为基础,结合测试化验分析,参考并... 四川筠连沐爱核心区是中国南方第一个成功商业化开发多年的煤层气田,在南方煤层气开发中具有引领意义,然而其富集成因尚待进一步揭示。基于研究区大量的煤层气评价测试井、煤层气试井和煤层气开发井数据为基础,结合测试化验分析,参考并借鉴油气研究成果,结合地质背景,分析了其独特的煤层气富集成藏模式。研究认为:筠连沐爱核心区主力煤层平均含气量为15.58 m^(3)/t,具有“中高灰分煤,高含气量和高饱和度”的特征,且发现原始气藏氦气异常,平均体积分数为0.074%,煤层气富集区主要位于铁厂沟向斜轴部沐爱断层东侧及区块西部和南部边缘,氦气异常区与煤层气富集区具有协同性。本区地下水矿化度高为其鲜明特色,TDS平均在10638.3 mg/L,远高于国内外浅层煤层气产区的TDS值,且具有“高氯离子,高硫酸根离子”特征,这与其处于四川盆地边缘,构造活动较弱,地层水为泥岩压实排出水(古海洋水)混合大气降水密切相关。矿化度高的区域煤层含气量高,氦气异常,且具有超压现象,氦气异常推测主要来自深层离心流中水溶氦气的脱气作用。由此,提出了一种新的煤层气成藏模式,即构造−混合水动力封堵型富氦煤层气藏,构造主要体现2方面,一是封闭性好的逆断层为富氦煤层气富集提供了有益边界,二是构造形迹控藏,包括宽缓向斜轴部低部位控藏和构造高点高部位控藏。混合水动力则体现在独特的沉积盆地泥岩压实离心流和大气降水向心流的综合控制,促成了富氦煤层气藏的形成,由此导致,在原始气藏中地下水−煤层气−氦气具有协同性,在后期长时间的排采过程中,这种动态协同性仍然一致。因此,煤层气藏中富氦可能是煤层气富集的重要指示性指标。 展开更多
关键词 筠连沐爱核心区 煤层气 富氦煤层气藏 古海洋水 构造−混合水动力封堵型气藏 协同性
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宽温高湿环境下油水两相O形液压杆封性能分析 被引量：2
5
作者 王冰清 李晓暄 +3 位作者 彭旭东 李运堂 陈源 金杰 《润滑与密封》 北大核心 2025年第1期1-10,共10页
针对宽温高湿环境下液压油受水污染而使密封处于油包水两相润滑状态,建立油包水流型下油水两相液压杆封热弹流混合润滑模型,探究宽温环境和含水率对油水两相O形液压杆封静力学特性、密封行为及密封性能的影响机制与规律。研究结果表明:... 针对宽温高湿环境下液压油受水污染而使密封处于油包水两相润滑状态,建立油包水流型下油水两相液压杆封热弹流混合润滑模型,探究宽温环境和含水率对油水两相O形液压杆封静力学特性、密封行为及密封性能的影响机制与规律。研究结果表明:在油包水流型下,含水率增大时,油水混合物黏度略增大,流体动压效应增强,净泄漏率减小,摩擦力减小,密封润滑特性及性能均提升;低温环境下,密封挤压变形小,液膜黏度大,流体动压效应强,净泄漏率虽小但摩擦力大;高温环境下,密封挤压变形大,诱发局部应力集中,液膜黏度小,流体动压效应弱,净泄漏率大;环境温度对密封性能影响十分显著,特别是高温高速或高温高压工况下,净泄漏率明显增大。 展开更多
关键词 液压杆封 油水两相流 液压系统 宽温高湿环境 密封性能 静力学特性
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海上油田同源闭式注水流量控制装置研究与应用
6
作者 赵广渊 杨树坤 +4 位作者 李越 任培培 郑玉飞 蔡洪猛 黄泽超 《石油机械》 北大核心 2025年第3期45-51,共7页
同源闭式注水工艺兼具生产和注水功能,管柱结构较为复杂,注水温度也较高,同时传统的投捞水嘴式流量调节方式存在调节效率低、大斜度井不适用等不足。为此,在优选控制方式的基础上,优化设计了流量控制装置的关键结构和参数,形成了适用于... 同源闭式注水工艺兼具生产和注水功能,管柱结构较为复杂,注水温度也较高,同时传统的投捞水嘴式流量调节方式存在调节效率低、大斜度井不适用等不足。为此,在优选控制方式的基础上,优化设计了流量控制装置的关键结构和参数,形成了适用于多井同源闭式注水的多级液控流量控制装置,通过地面性能试验验证了流量控制装置耐高温高压、大排量调节的性能。试验和现场应用结果表明:多级液控流量控制装置满足150℃高温、60 MPa高压生产条件,换挡机构可满足3600次挡位调节,满足3000 m^(3)/d大排量注水和12级流量精细调节;装置的动密封和换挡结构设计合理,应用可靠性高,可实现地面控制调节井下水嘴开度,配套的同源闭式注水调配技术满足海上油田多井同源闭式注水分层调配需求。研究结果可为海上油田同源闭式注水工艺提供技术支撑。 展开更多
关键词 海上油田 多级流量控制装置 闭式注水 液压控制 水嘴调节 动密封
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四川盆地安岳气田寒武系龙王庙组气藏开发中后期高效治水关键技术
7
作者 雍锐 张连进 +4 位作者 李滔 彭先 张春 杨玉斌 戚涛 《天然气工业》 北大核心 2025年第7期1-11,共11页
四川盆地安岳气田寒武系龙王庙组气藏是中国单体规模最大的特大型强水侵碳酸盐岩气藏,随着气藏开发进入中后期,气区和水区压差持续增加,水侵形势更为复杂,“认识水、控制水、治理水”成为高效治水、高效开发气藏的关键。为此,以气藏整... 四川盆地安岳气田寒武系龙王庙组气藏是中国单体规模最大的特大型强水侵碳酸盐岩气藏,随着气藏开发进入中后期,气区和水区压差持续增加,水侵形势更为复杂,“认识水、控制水、治理水”成为高效治水、高效开发气藏的关键。为此,以气藏整体治水理念为指导,开展了不同类型储层非均匀水侵和水封机理研究,建立了寒武系龙王庙组气藏4类储渗体与气水组合模式,划分了14个治水单元,优化了治水对策,保障了气藏年产气70×10^(8)m^(3)以上规模稳产(已达9年)。研究结果表明:①孔洞型储层中水侵前缘相对均匀向前推进,裂缝—孔洞型储层中水相主要沿裂缝非均匀窜进,且随着水区和气区压差逐渐增加,非均匀水侵现象更加显著,当压力梯度由0.02 MPa/cm增加至0.06 MPa/cm时,采收率下降25%~35%;②不同类型储层水封气形成的临界含水饱和度为30%~80%,解封含水饱和度在25%~70%,其中裂缝—孔洞(孔隙)型储层为解水封主要对象;③气藏储渗体气水组合模式可分为高渗优势通道型、中—高渗视均质型、外低内高型、相对低渗型,其中高渗优势通道型宜采用主动排水,中—高渗视均质型宜采取排控结合,外低内高型和相对低渗型以控采速为主。结论认为:①强化纵横向水侵前缘监测、预防气井水淹、解水封和地层水综合利用等是气藏下一步的重点治水工作;②实现“驱动要素优化、渗流方向优化”是强水侵气藏抑制非均匀水侵、提高气藏采收率的关键。 展开更多
关键词 四川盆地 寒武系龙王庙组气藏 碳酸盐岩 开发中后期 非均匀水侵 储渗体 治水单元 水封气
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新型异形结构水封优化设计
8
作者 苗桦淋 丁剑平 +2 位作者 何宇星 胡兴 赵敏敏 《润滑与密封》 北大核心 2025年第8期131-138,共8页
针对三峡水电站闸门使用的圆P形水封和方P形水封寿命短的问题,提出Y形水封和异形水封2种新结构。其中Y形水封能够将部分水压转化为密封力来增加密封性能,异形水封中部体积较大,能够增加回弹性来加强密封效果。使用有限元仿真软件ABAQUS,... 针对三峡水电站闸门使用的圆P形水封和方P形水封寿命短的问题,提出Y形水封和异形水封2种新结构。其中Y形水封能够将部分水压转化为密封力来增加密封性能,异形水封中部体积较大,能够增加回弹性来加强密封效果。使用有限元仿真软件ABAQUS,对4种结构进行有限元分析,比较其接触压力和Mises应力,结果表明异型水封为最优结构。运用正交试验设计,对异形水封的4个关键结构参数(内圆半径、接触宽度、整体宽度和倒角)进行优化,优化后改善了水封在工作中的受力情况。设计的异型水封在更小的Mises应力下能提供更大的接触压力,有利于提高密封性能和使用寿命。 展开更多
关键词 橡胶水封 密封性能 结构优化 接触压力 正交试验
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裂隙及水幕影响下的水封洞库油品运移范围研究
9
作者 王邺 王述红 +2 位作者 张泽 韩博文 杨润生 《岩土力学》 北大核心 2025年第9期2907-2928,共22页
水封洞库裂隙围岩结构复杂,存在无法准确探明的地下水不饱和区,是引起库中油品泄漏,造成地下水污染的主要原因。为确定岩体中石油的泄漏运移范围,以辽宁某地下水封石油洞库为背景,基于孔隙-裂隙双重介质模型,以数值模拟方法分析了水幕... 水封洞库裂隙围岩结构复杂,存在无法准确探明的地下水不饱和区,是引起库中油品泄漏,造成地下水污染的主要原因。为确定岩体中石油的泄漏运移范围,以辽宁某地下水封石油洞库为背景,基于孔隙-裂隙双重介质模型,以数值模拟方法分析了水幕系统对油品运移范围的影响,并通过裂隙倾角、开度、裂隙渗透率等因素评估了裂隙的几何效应对油品运移范围的影响。研究表明:水幕系统的加设无法完全杜绝库内油品的泄漏,但相比无水幕时,加设完整水幕系统后的50 a内油品泄漏距离被稳定控制在2.20 m左右,泄漏面积、最大泄漏距离和扩散速度也分别降低了69.11%、80.40%、81.05%。各水幕工况中仅加设水平水幕时泄漏面积最大,各工况中最大距离泄漏点均位于洞间岩柱区域(左右相邻洞室中间相夹的区域)。近场裂隙的存在会影响油品运移的空间分布,可减小其与洞库相交区域的泄漏面积。油品竖向最大运移距离与近场裂隙的倾角成正相关,油品泄漏范围随裂隙渗透率的增加呈先增加后下降的趋势,裂隙开度对油品运移范围的影响可忽略不计。研究结果可为水封石油洞库的设计和运营提供理论参考。 展开更多
关键词 水封石油洞库 围岩裂隙 水幕系统 运移范围
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联络巷防水密闭墙稳定性评价与位置优化研究 被引量：1
10
作者 杜明泽 孔繁龙 费宇 《工程科学与技术》 北大核心 2025年第1期264-273,共10页
联络巷防水密闭墙受两次采动的影响,其稳定性关系到相邻工作面的安全回采。针对联络巷防水密闭墙稳定性难以确定这一关键问题,以察哈素煤矿联络巷防水密闭墙为例,采用理论分析,计算分析了不受采动影响下防水密闭墙承受的最大安全水头高... 联络巷防水密闭墙受两次采动的影响,其稳定性关系到相邻工作面的安全回采。针对联络巷防水密闭墙稳定性难以确定这一关键问题,以察哈素煤矿联络巷防水密闭墙为例,采用理论分析,计算分析了不受采动影响下防水密闭墙承受的最大安全水头高度,阐明了防水密闭墙与煤岩柱易失稳的结构弱面;采用数值模拟,分析了一次、两次采动和不同水头高度(6.0、9.0、12.0和15.0 m)下防水密闭墙的受力状态、位移情况以及接触面滑移状态。基于结构弱面分析,采用自主研发的井下采空区防水密闭墙应力、位移监测系统,对密闭墙测点进行了合理布设和监测,最终确定了采动和水压作用下防水密闭墙的最大安全水头高度。在此基础上,对3–1工作面开采侧向支承压力分布规律进行了实测,并对防水密闭墙的位置进行了优化。结果表明:不考虑采动影响,防水密闭墙的最大安全水头高度为12.4 m,防水密闭墙体顶底角以及与煤柱相嵌的接触面为结构弱面,易发生破坏;采动对防水密闭墙有一定的损伤,水压作用加剧了密闭墙与煤柱接触面间的滑移;采动和水压作用下防水密闭墙所能承受的最大水头高度为9.0 m,警戒水位线的水头高度为7.2 m;工作面侧向压力峰值区约在10.5~12.5 m处,建议防水密闭墙布置在距离采空区侧大于15.0~20.0 m,以避开支承压力峰值。研究结果可为类似矿井防水密闭墙的稳定性评估与位置优化提供理论基础与应用参考。 展开更多
关键词 矿井水害 联络巷防水密闭墙 抗水压能力 侧向支承压力 位置优化
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华北型煤田封闭采区地下水回升渗流特征与水质演化规律
11
作者 尹会永 孙德辉 +5 位作者 董方营 王凡华 张历峰 吴焘 刘超 曾一凡 《煤田地质与勘探》 北大核心 2025年第7期177-190,共14页
【背景】煤矿采区封闭诱发的地下水回升过程所伴生的渗流场演变与水质演化,对矿井水害防控、水资源循环利用具有重要影响,系统揭示其渗流-水化学协同作用机制是推进矿区水系统协同治理与资源化开发的基础科学问题。【方法】以山东枣庄... 【背景】煤矿采区封闭诱发的地下水回升过程所伴生的渗流场演变与水质演化,对矿井水害防控、水资源循环利用具有重要影响,系统揭示其渗流-水化学协同作用机制是推进矿区水系统协同治理与资源化开发的基础科学问题。【方法】以山东枣庄滨湖煤矿116封闭采区为工程背景,采用水化学测试、数值模拟、理论计算方法,分析封闭采区内积水回升渗流特征以及离子浓度、矿相演化规律,对地下水回升及水化学演化模式进行表征。【结果与讨论】(1)滨湖煤矿116采区现有积水主要分布于采区西侧,根据封闭前涌水量计算,积水回升灌满整个采区空间预计需要426d。采区封闭后0~90d内,突水点持续涌水,采空区水位快速回升至-450~-250m,封闭后90~360d内,采空区水位回升速度减缓,采空区两侧水位升至-150m,之后水位变化不大,至封闭455d时积水完全灌满采空区,与预计结果基本相符,此时地下水流场基本达到平衡状态。(2)奥灰水与十四灰水在沿裂隙上涌及突水过程中,阳离子交换加速,Na^(+)+K^(+)浓度快速上升,Ca^(2+)、Mg^(2+)显著下降,此阶段钠长石、钾长石及岩盐等矿物相增多,石英、方解石及白云石因溶解或沉淀减少。(3)采空区封闭后,积水回灌过程中水-岩作用持续,但阳离子交换速率减缓,矿物相变化趋势与突水阶段相似但强度减弱,最终形成以高Na^(+)/K^(+)、低Ca^(2+)/Mg^(2+)为特征的水化学平衡体系,整个过程反映了从动态突水扰动到封闭采空区缓慢自平衡的封闭采区积水化学演化模式。研究结果为揭示相似背景下的采空区积水水环境演化规律提供了参考,为封闭矿井地下水资源开发利用提供了理论依据。 展开更多
关键词 煤矿 封闭采区 地下水回升 渗流 水化学特征 水质演化 数值模拟 水资源协同开发
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地下水封石油洞库裂隙围岩灌浆浆液扩散规律及灌浆优化研究
12
作者 刘四新 陈刚 +3 位作者 曹孟雄 亢杰 华国强 胡成 《安全与环境工程》 北大核心 2025年第1期127-136,共10页
围岩灌浆浆液扩散规律的研究是地下水封石油洞库建设的关键科学问题。为研究复杂裂隙网络中浆液的扩散规律,并为类似项目灌浆作业提供优化方案,采用数值模拟方法,依托海南某地下水封石油洞库项目资料,选取主要导水裂隙的相关参数,并结合... 围岩灌浆浆液扩散规律的研究是地下水封石油洞库建设的关键科学问题。为研究复杂裂隙网络中浆液的扩散规律,并为类似项目灌浆作业提供优化方案,采用数值模拟方法,依托海南某地下水封石油洞库项目资料,选取主要导水裂隙的相关参数,并结合COMSOL中的三维离散裂隙网络插件,建立了符合某洞段的裂隙网络注浆模型;利用COMSOL中的两相流模块,研究了不同注浆时间、注浆压力、水幕供水压力、注浆孔间距对浆液扩散规律的影响,并对现场注浆方案提出了优化建议。结果表明:注浆时间和注浆压力在一定范围内与浆液扩散范围呈正相关,实际注浆过程中需要规定注浆时间,并逐步提高注浆压力,以确保浆液能够充分渗透到裂隙内部;选择较大的注浆孔间距可以使浆液更快地充分覆盖整个裂隙面,提高注浆效率,进而节约注浆成本;在实际注浆过程中,建议从掌子面两端往中间开始注浆;具有水头压力的流水对浆液扩散产生负面影响,严重限制了浆液的扩散范围,对于地下水封石油洞库而言,有效控制水幕系统的供水压力对于提高封堵效果至关重要。在综合考虑地下水封石油洞库的水封效果和运营管理成本的基础上,该研究成果可有针对性地指导注浆设计,通过准确估算预注浆工程量,降低洞室涌水控制成本及排水处理成本,为今后地下水封石油洞库注浆方案设计提供理论基础,并为现场注浆工作提供借鉴与参考。 展开更多
关键词 地下水封石油洞库 水封安全评价 注浆止水 浆液扩散规律 数值模拟
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地下水封洞库施工期洞室围岩力学参数智能反演
13
作者 曹洋兵 陈可辛 +3 位作者 黄月 李尧 张遂 黄真萍 《长江科学院院报》 北大核心 2025年第4期149-158,共10页
合理准确确定围岩力学参数对于地下水封洞库施工期围岩稳定性分析与支护结构设计具有重要意义。基于地下水封洞库工程地质特征,针对等效连续介质围岩模型,提出施工期洞室围岩力学参数智能反演方法。该方法首先通过室内试验与数值试验确... 合理准确确定围岩力学参数对于地下水封洞库施工期围岩稳定性分析与支护结构设计具有重要意义。基于地下水封洞库工程地质特征,针对等效连续介质围岩模型,提出施工期洞室围岩力学参数智能反演方法。该方法首先通过室内试验与数值试验确定洞库岩体本构模型,再通过Hoek-Brown强度准则等多种方法估算本构模型中力学参数,分析各参数对围岩变形松弛的敏感性并设计待反演参数的正交试验方案,最后通过数值模拟获得样本并结合进化神经网络模型构建围岩力学参数智能反演模型。综合估算不同岩体基本质量级别下围岩力学参数初始取值范围,可克服智能算法大范围寻优而导致反演结果偏离较大的情况;开展力学参数对围岩变形松弛的敏感性分析,可减少反演参数的数量。以山东某地下水封洞库工程作为典型案例进行反演方法应用检验,获得的围岩拱顶沉降、洞周最大位移、内部变形以及平均松弛深度等参量的相对误差均不超过10%,满足工程应用精度,表明提出的智能反演方法具有较高可行性与可靠性,可为类似工程提供参考。 展开更多
关键词 地下水封洞库 围岩稳定性 等效连续介质围岩模型 力学参数 HOEK-BROWN强度准则 智能反演 岩体本构模型
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油品黏度对油水两相高压斯特封密封性能的影响
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作者 李晓暄 王冰清 +4 位作者 李运堂 李想 许好好 陈源 金杰 《润滑与密封》 北大核心 2025年第3期68-77,共10页
针对油膜水污染下斯特封密封性能难预测的问题,建立油水两相高压斯特封热弹流混合润滑模型,对比分析3种典型液压油不同含水率下密封的行为和性能,探讨参考黏度、黏温系数和黏压系数对密封性能的影响,获得净泄漏量、摩擦功耗与油品黏度3... 针对油膜水污染下斯特封密封性能难预测的问题,建立油水两相高压斯特封热弹流混合润滑模型,对比分析3种典型液压油不同含水率下密封的行为和性能,探讨参考黏度、黏温系数和黏压系数对密封性能的影响,获得净泄漏量、摩擦功耗与油品黏度3个参数和含水率的多元线性回归模型。结果表明:油品黏度对油水两相密封性能有重要影响,不同品牌液压油含水后其密封性能存在明显差异;在油包水流型下,增大含水率时油水混合物黏度增大,流体动压效应增强,回程液膜空化抑制泄漏,进程反向泵吸控漏减摩,密封性能有效提升;净泄漏量和摩擦功耗与液压油参考黏度、黏温系数和含水率呈显著负相关,可作为油水两相高压斯特封性能设计与预测的理论指导依据。 展开更多
关键词 斯特封 油水两相流 油品黏度 密封性能 回归分析
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疏松砂岩有水气藏产量劈分新方法
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作者 王国锋 王小鲁 +2 位作者 奎明清 赵辉 苗苗 《西南石油大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第4期113-120,共8页
产量劈分是多层系气藏精细化描述的前提,然而目前常见的KH法、突变法、产气剖面测试以及其他产量劈分方法存在准确率低、无法长期动态产量劈分等问题。为了解决上述难点,结合考虑应力敏感的产能方程以及考虑水封气影响的有水气藏物质平... 产量劈分是多层系气藏精细化描述的前提,然而目前常见的KH法、突变法、产气剖面测试以及其他产量劈分方法存在准确率低、无法长期动态产量劈分等问题。为了解决上述难点,结合考虑应力敏感的产能方程以及考虑水封气影响的有水气藏物质平衡方程,进行迭代计算,并运用自动拟合方法对生产历史进行拟合,得到最优拟合参数,创新提出一种疏松砂岩有水气藏产量劈分新方法。结果表明,对于两层合采气井,合采层的层流系数、紊流系数不同时,产量贡献率曲线呈现“X”形变化趋势;合采层的动态储量不同时,产量贡献率曲线呈现“<”形变化趋势;合采层之间的层流系数、紊流系数、动态储量差异越大,合采层之间产量贡献率差异越大。通过对涩北二号气田某气井进行实例分析,发现研究成果对于疏松砂岩有水气藏产量劈分结果与产气剖面测试结果相近(平均误差4.70%),可以实时获得产量贡献率。 展开更多
关键词 应力敏感 有水气藏 水封气 多层合采 产量劈分
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基于S-A模型的核电站SEC泵填料密封泄漏量分析
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作者 王兆明 许友龙 +2 位作者 贺湘江 唐祥明 车银辉 《核科学与工程》 北大核心 2025年第4期729-734,共6页
针对某核电厂多台重要厂用水系统(SEC)泵轴封压盖处经常发生喷水现象的问题,采用S-A模型进行SEC泵的水力部件建模,分析泵的水力区域流场、叶轮静压分布等,通过对不同变量的曲线拟合分析得出密封冲洗水压力、密封间隙等因素对泵盘根密封... 针对某核电厂多台重要厂用水系统(SEC)泵轴封压盖处经常发生喷水现象的问题,采用S-A模型进行SEC泵的水力部件建模,分析泵的水力区域流场、叶轮静压分布等,通过对不同变量的曲线拟合分析得出密封冲洗水压力、密封间隙等因素对泵盘根密封泄漏量影响的数值分析结果。结合叶轮平衡孔处的压力分布情况,给出改造后的密封冲洗水压力参数设定值(约0.35 MPa),解决了SEC泵轴封压盖处经常喷水的缺陷。 展开更多
关键词 核电厂 SEC泵 轴封水 流场
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浆液特性对含水钻孔密封性的影响
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作者 段琳珂 郝晋伟 +4 位作者 霍中刚 韩鑫涛 底鹏举 杨伟东 李欣 《中国煤炭》 北大核心 2025年第6期82-92,共11页
根据山西高河能源有限公司瓦斯预抽钻孔抽采数据显示,水力造穴钻孔单孔平均抽采纯量约为普通钻孔的3倍,而水力造穴钻孔单孔平均抽采浓度均低于普通钻孔。为了改善含水钻孔存在的高纯量低浓度瓦斯抽采现状,通过实验对比了环保型相变凝胶(... 根据山西高河能源有限公司瓦斯预抽钻孔抽采数据显示,水力造穴钻孔单孔平均抽采纯量约为普通钻孔的3倍,而水力造穴钻孔单孔平均抽采浓度均低于普通钻孔。为了改善含水钻孔存在的高纯量低浓度瓦斯抽采现状,通过实验对比了环保型相变凝胶(EPCG)材料与普通水泥材料在浆液粘度、溶胀性、析水性以及保水性的浆液特性,分析了浆液对含水钻孔密封性的影响,并通过现场试验进行验证。研究结果表明,EPCG材料的注浆粘度为20~40 mPa·s,且在97 min达到终凝状态,在注浆过程及注浆完成后,浆液凝固过程对钻孔密封性的影响较小;水泥材料注浆粘度约为1000 mPa·s,在6 h后达到凝固状态,在注浆后凝固时间较长对钻孔密封性影响较大。在应对含水钻孔时,EPCG材料的溶胀性可以将外侵水转化为凝胶材料,并提高裂隙的封堵质量;而水泥材料受外侵水的影响会增加材料的析水率,影响材料的密封性能。EPCG具有良好的保水性,可以有效缓解外侵水的蒸发速率,在长期的抽采过程中可以降低抽采浓度的衰减速率;水泥材料凝固后,材料与水明显分离,不具备延缓水分蒸发的效果。通过现场测试,验证了EPCG材料封孔的含水钻孔比水泥材料封孔的含水钻孔拥有更高的浓度以及更低的衰减速率。 展开更多
关键词 凝胶材料 浆液特性 含水钻孔密封性 衰减速率
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倾斜互层下深基坑分区降水及变形控制研究
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作者 刘玉果 王冰辉 +2 位作者 乐冀 刑领 侯彦东 《地震工程学报》 北大核心 2025年第5期1065-1075,共11页
针对在临近河倾斜互层地层条件下,深基坑开挖过程中的坑底局部范围内渗水问题,提出合理的地下水及变形控制方案有待进一步研究。以兰州市安宁区紧邻黄河的深基坑工程为例,针对倾斜隔含水互层特殊性,提出利用倾斜隔水层与法向隔板相结合... 针对在临近河倾斜互层地层条件下,深基坑开挖过程中的坑底局部范围内渗水问题,提出合理的地下水及变形控制方案有待进一步研究。以兰州市安宁区紧邻黄河的深基坑工程为例,针对倾斜隔含水互层特殊性,提出利用倾斜隔水层与法向隔板相结合实现分区降水的方案。通过数值计算,对比分析有无分区工况下的支护结构变形、基坑内部地下水渗流及周边地表沉降等规律的差异。结果表明:在分区工况下,基坑内部在倾斜隔水层与隔板的封闭止水效应影响下,地下水位快速下降并沿隔板位置呈现“梯形锯齿状”。同时,在降水井停止抽水后仍能较长时间保持设计底水位,高效处理了坑内区域渗水等问题。从对支护结构变形、坑内孔压及周边地表沉降等的综合控制效应来看,分区降水工况均全面优于传统不分区工况。 展开更多
关键词 临河深基坑 止水 倾斜含水层 分区降水
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地下水封洞库气密性试验方法与评价
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作者 柳耀琦 何国富 沙裕 《化工设备与管道》 北大核心 2025年第1期1-8,共8页
根据地下水封原理,进行储存的石洞油库在工程完工前应进行气密性试验,以检验储油洞罐是否存在泄漏。由于我国至今在地下水封洞库气密性试验的理论、方法、实施要求和评价判定等方面仍不成熟,因而现有工程验收中均参照执行国外公司的相... 根据地下水封原理,进行储存的石洞油库在工程完工前应进行气密性试验,以检验储油洞罐是否存在泄漏。由于我国至今在地下水封洞库气密性试验的理论、方法、实施要求和评价判定等方面仍不成熟,因而现有工程验收中均参照执行国外公司的相关工程技术标准。文章参照国储II期各工程所进行的气密性试验经验,介绍了气密性试验的基本方法、流程和试验条件,给出了与试验压力相关的计算修正公式,并根据误差理论和工程实践提出了可以按照与压力变化有关的各测量值的合成不确定度作为泄漏评价的标准,最后给出了根据试验方法在某工程中的一个应用实例,并进行了合格性评价。试验方法和评价可以为国内水封洞库工程提供参考和借鉴。 展开更多
关键词 地下水封洞库 洞罐 气密性试验 压力变化 气密性评价
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超高水压盾构盾尾密封性能试验及数值计算研究
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作者 高文梁 吴浩 +2 位作者 闫阳 张琳 胡建立 《隧道建设(中英文)》 北大核心 2025年第S1期61-70,共10页
为研究2000 kPa超高水压环境下盾构盾尾密封性能的关键影响因素及评价标准,设计一套模拟尾盾内径2000 mm的盾尾密封试验台,并开展最高2000 kPa的超高水压密封性能试验。通过分析盾尾密封原理,确定影响其性能的关键因素:保持最大油脂压... 为研究2000 kPa超高水压环境下盾构盾尾密封性能的关键影响因素及评价标准,设计一套模拟尾盾内径2000 mm的盾尾密封试验台,并开展最高2000 kPa的超高水压密封性能试验。通过分析盾尾密封原理,确定影响其性能的关键因素:保持最大油脂压力高于外部环境泥水压力,确保油脂充分填充盾尾间隙并有效抵抗外部泥水侵入。基于此,对试验台的盾尾密封系统和压力监测控制系统进行针对性改进。试验台采用6道尾刷设计,可在高压环境下有效传递环境压力并保障尾刷钢板的安全性;同时,在油脂腔圆周方向设置10个压力监测点,实现对油脂腔内部压力变化的实时监测与反馈。通过建立压力递增的试验方案,以油脂腔内部压力波动不超过100 kPa为密封性能达标的评价标准,成功完成了2000 kPa超高水压密封试验,验证了试验台设计的有效性。试验结果表明:通过实时监测油脂腔各监测点压力变化并实时调节油脂腔压力,保持最大油脂腔压力高于外部水压50 kPa,可实现盾尾密封系统在2000 kPa超高水压环境下的有效密封。此外,基于对试验数据和试验现象的分析,建立数值计算模型,重点研究注脂口数量和注脂压力对油脂腔压力的影响,推导出多组经验公式,可用于评估油脂腔从注脂开始到压力稳定所需时间,以及稳定压力相对注脂压力的压降值。 展开更多
关键词 高水压环境 盾构 盾尾密封 油脂腔数量 油脂腔压力 数值计算
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