低渗透油藏储层多尺度裂缝的建模方法研究 被引量：17

1

作者 刘建军 吴明洋 +2 位作者 宋睿 黄刘科 戴小军 《西南石油大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2017年第4期90-103,共14页

低渗透油藏储层中流体的流动是一个横跨致密基质、天然裂缝、水压裂缝、井筒的典型多尺度力学行为明确油藏储层中裂缝的尺度分级,建立精确的低渗透储层多尺度裂缝模型,探究多尺度之间的级联耦合作用过程和内在联系,是低渗透油藏渗流研... 低渗透油藏储层中流体的流动是一个横跨致密基质、天然裂缝、水压裂缝、井筒的典型多尺度力学行为明确油藏储层中裂缝的尺度分级,建立精确的低渗透储层多尺度裂缝模型,探究多尺度之间的级联耦合作用过程和内在联系,是低渗透油藏渗流研究的关键,也是实现超低渗透油藏有效开发的重要理论基础。根据复杂学科的多尺度关联方法及油藏多尺度裂缝建模的相关文献资料,明确提出了油藏中多尺度裂缝的尺度分级标准,总结归纳了多尺度关联方法和低渗透油藏储层多尺度裂缝模型,分析了按连续介质思想和离散介质思想构建的几种代表模型的优劣。在此基础上,提出了储层裂缝多尺度建模的建议,并指出了低渗透油藏多尺度裂缝建模研究的趋势。 展开更多

关键词 低渗透油藏 多尺度裂缝 数学模型 多尺度关联 表征方法

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秸秆纤维黏土混合料作为填埋场衬垫材料可行性研究 被引量：3

2

作者 陆海军 陈威 董祎挈 《大连理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第3期323-328,共6页

为保证填埋场衬垫防渗系统的安全性,采用秸秆纤维对压实黏土衬垫系统进行改良,以提高衬垫系统的承载能力及抗开裂特性.通过无侧限抗压强度试验、直剪试验、固结试验与抗开裂试验,探讨了秸秆纤维改良黏土的强度特性、变形特性和抗开裂特... 为保证填埋场衬垫防渗系统的安全性,采用秸秆纤维对压实黏土衬垫系统进行改良,以提高衬垫系统的承载能力及抗开裂特性.通过无侧限抗压强度试验、直剪试验、固结试验与抗开裂试验,探讨了秸秆纤维改良黏土的强度特性、变形特性和抗开裂特性,并以此对秸秆纤维黏土混合料作为填埋场衬垫材料的可行性进行评价.试验结果表明,秸秆纤维改良黏土具有较高的承载能力与抗开裂能力,秸秆纤维黏土混合料可以作为填埋场衬垫材料.秸秆纤维掺量对改良黏土的强度特性影响显著,随纤维掺量的增加,改良黏土的无侧限抗压强度先增大后减小,破裂形态由脆性破坏逐渐过渡为塑性破坏;黏聚力c、内摩擦角φ、压缩模量Es先增大后减小;压缩系数αv、压缩指数Cc则出现先减小后增大的趋势.最佳秸秆纤维掺量为0.30%,此时改良黏土的最大抗压强度达到459.15kPa,满足填埋场衬垫的工程强度要求.秸秆纤维掺量为0.30%的改良黏土,其开裂因子仅为0.008 1. 展开更多

关键词 填埋场衬垫 秸秆纤维 改良黏土 承载能力 开裂因子

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深部泥岩渗透率测试方法及数据适用性分析 被引量：10

3

作者 刘伟 李银平 +3 位作者 杨春和 马洪岭 施锡林 黄小兰 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第S1期85-90,共6页

针对深部地层同一种泥岩,先后采用常规渗透测试、变围压渗透测试和三轴压缩下瞬态法3种方法开展渗透率的测试研究。试验发现,3种方法下泥岩的渗透率差别极大,其中常规渗透测试所得的渗透率高出后两种方法 3~5个数量级;变围压法在围压大... 针对深部地层同一种泥岩,先后采用常规渗透测试、变围压渗透测试和三轴压缩下瞬态法3种方法开展渗透率的测试研究。试验发现,3种方法下泥岩的渗透率差别极大,其中常规渗透测试所得的渗透率高出后两种方法 3~5个数量级;变围压法在围压大于5 MPa后与三轴压缩下的瞬态法所测得的渗透率值较为接近;瞬态法下泥岩渗透率随偏应力增加而缓慢降低,偏应力高达30 MPa时仍未出现扩容现象。测试显示泥岩的渗透率具有强烈的压力敏感性,其内在原因是较高围压下裂隙闭合、孔隙压紧、孔喉连通性减小,进而导致渗透率下降,而制样、烘干处理等对渗透率也有一定影响。基于试验结果与泥岩所处实际地层应力状态,提出可采用变围压法开展油气储集层的盖层的渗透率及其演化规律研究,而三轴压缩下瞬态法则更适用于能源储库盖层及核废料处置室围岩的渗透规律研究;常规渗透方法所得数据的应用则须商榷。研究结论对研究深部泥岩的渗透特性和密封性能有一定参考价值。 展开更多

关键词 泥岩 渗透率 围压 压力敏感性 偏应力

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水泥-水玻璃双液注浆材料工程性能及孔隙结构 被引量：12

4

作者 杨建康 陆海军 +1 位作者 李继祥 朱登峰 《大连理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第3期252-256,共5页

水泥-水玻璃双液注浆材料由于其凝胶时间短、早期强度高、材料经济且来源广泛等诸多优点,而被大量用于工程注浆堵水中.通过黏度试验、凝胶时间试验、线膨胀试验与低温氮气吸附试验,深化了对双液注浆材料基本性能的认识,同时结合试验结... 水泥-水玻璃双液注浆材料由于其凝胶时间短、早期强度高、材料经济且来源广泛等诸多优点,而被大量用于工程注浆堵水中.通过黏度试验、凝胶时间试验、线膨胀试验与低温氮气吸附试验,深化了对双液注浆材料基本性能的认识,同时结合试验结果提出最优双液注浆材料配合比.凝胶时间试验表明,在水泥掺量增加、温度升高的过程中,浆液的凝胶时间从148～367s减少到71～211s;黏度试验表明,由20℃升温到50℃时,黏度从10.39～178.57m2/s非线性降低到6.84～83.58m2/s,浆液表现出明显的非牛顿流体的特性;浆液结石体低温氮气吸附条件下,浆液孔径分布在2～10nm,浆液孔隙分布均匀,不易发生渗漏现象;凝固后的浆液结石体线膨胀系数在30℃到60℃有下降趋势,但浆液仍表现为热膨胀性,而在大于70℃时线膨胀系数变为负值,浆液结石体出现收缩性质. 展开更多

关键词 注浆 黏度系数 孔隙结构 膨胀系数

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垃圾填埋场污泥灰改性黏土衬垫的强度特性及微观结构 被引量：6

5

作者 董祎挈 陆海军 +1 位作者 李继祥 徐文颖 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第S1期187-192,共6页

为评价污泥灰改性黏土作为填埋场衬垫防渗材料的可行性,分析污泥灰改性黏土强度特性及孔隙结构,针对受垃圾渗沥液腐蚀的纯黏土与污泥灰掺量为1%~5%的改性黏土,采用直接剪切试验分析其抗剪强度变化规律,采用低温氮气吸附试验分析剪切变... 为评价污泥灰改性黏土作为填埋场衬垫防渗材料的可行性,分析污泥灰改性黏土强度特性及孔隙结构,针对受垃圾渗沥液腐蚀的纯黏土与污泥灰掺量为1%~5%的改性黏土,采用直接剪切试验分析其抗剪强度变化规律,采用低温氮气吸附试验分析剪切变形后试样的孔隙结构组成。结果表明,改性黏土属于VI型等温线,并存在H3型滞后环,且2~6 nm介孔的数量占比较大。受垃圾渗沥液腐蚀后,黏土抗剪强度大幅下降,黏聚力与内摩擦角分别下降60.12%和19.17%;黏土的最大氮气吸附量降低16.19%,且孔隙分布双肩峰发育不完全;随污泥灰添加量的增加,改性黏土抗剪强度增大,且孔隙分布逐渐恢复双肩峰形式,总孔容增大。 展开更多

关键词 污泥灰(SSA) 垃圾渗沥液 剪切变形 孔隙结构

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裂隙岩体注浆结石体收缩变形与抗剪强度 被引量：9

6

作者 商海星 陆海军 +2 位作者 李继祥 刘肖凡 宗正阳 《科学技术与工程》 北大核心 2016年第36期231-235,共5页

为了提高裂隙岩体的力学性能,保证工程的质量和安全,采用水玻璃-水泥混合注浆液对裂隙岩体进行加固。通过直剪试验、显微镜实时观测试验,研究注浆结石体的强度与变形特性,以此评价水玻璃-水泥混合液作为注浆材料的可行性。试验结果表明... 为了提高裂隙岩体的力学性能,保证工程的质量和安全,采用水玻璃-水泥混合注浆液对裂隙岩体进行加固。通过直剪试验、显微镜实时观测试验,研究注浆结石体的强度与变形特性,以此评价水玻璃-水泥混合液作为注浆材料的可行性。试验结果表明,水玻璃-水泥混合注浆液有效的提高了裂隙岩体的力学性能。水玻璃-水泥注浆溶液不但改变了裂隙岩体的微结构、裂隙率和岩体的物质组成成分,使岩体的致密度和强度增加;而且注浆溶液在岩体结构面中凝固后对结构面进行填充加固,有效的提高了注浆结石体的黏聚力c,增强了注浆结石体抵抗外力破坏的能力。裂隙率对注浆结石体的强度影响显著,随裂隙岩体裂隙率的增加,注浆结石体(裂隙岩体与注浆材料经过物理化学变化后形成的结合体)的抗剪强度减小;在裂隙率相差不大时,裂隙岩体的裂隙条数对注浆结石体的抗剪强度有重大影响,随着裂隙条数的增加,注浆结石体的抗剪强度减小。在注浆结石体抗剪强度减少过程中,注浆结石体的黏聚力c不断减小,内摩擦角φ基本保持不变。注浆结石体在第12 d时达到最佳抗剪强度,而水玻璃-水泥质量比为1.3∶1注浆液工程性能最为理想,期最佳抗剪强度为6.243 MPa。 展开更多

关键词 注浆 结石体 裂隙 抗剪强度 收缩变形

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填埋场改性污泥防渗层渗透与变形特性 被引量：3

7

作者 张芊 陆海军 +2 位作者 李继祥 汪为巍 陈威 《科学技术与工程》 北大核心 2017年第8期87-93,共7页

为了研究水泥、煤矸石、黏土、纤维对污泥进行改性固化的规律,评价其作为填埋场衬垫防渗材料的可行性,通过干缩开裂实验,观察固化污泥的失水、体积收缩、开裂情况。采用低温氮气吸附试验,检测固化污泥试样的孔隙结构与比表面积。采用环... 为了研究水泥、煤矸石、黏土、纤维对污泥进行改性固化的规律,评价其作为填埋场衬垫防渗材料的可行性,通过干缩开裂实验,观察固化污泥的失水、体积收缩、开裂情况。采用低温氮气吸附试验,检测固化污泥试样的孔隙结构与比表面积。采用环境岩土柔性壁渗透试验,检测固化污泥的渗透系数。采用三轴剪切试验仪,检测固化污泥的抗剪强度。通过试验发现:污泥固化体的含水率变化范围为22.08%~150.48%;且随着含水率的降低,开裂因子逐渐增大。随着污泥固化体的体积收缩率增大,开裂因子总体呈增大趋势。污泥固化体的孔径曲线呈"M"型,双肩峰集中出现在3~5 nm和7~8.5 nm区间段。随着时间的增加,污泥固化体的渗透系数呈下降趋势,且存在较明显的波动,试验结束时分布在4.49×10^(-8)~5.32×10^(-8)cm/s。污泥固化体的污泥与水泥、煤矸石等固化材料的掺入量较为适宜时,生成的水化产物多,黏聚力较大,内摩擦角相应较小,抗剪能力较强。 展开更多

关键词 污泥 开裂因子 微观结构 渗透系数 剪切强度

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填埋场污泥灰改性黏土衬垫镉离子吸附与迁移特性 被引量：1

8

作者 张芊 陆海军 +2 位作者 蔡光华 董祎挈 汪为巍 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第A01期174-178,共5页

针对填埋场黏土衬垫受重金属离子侵蚀的现状，采用污泥焚烧灰掺入黏土中制成改性黏土，在室内模拟填埋场衬垫受Cd（Ⅱ）污染的工况，通过静态平衡吸附试验，评价改性黏土对Cd（Ⅱ）的吸附效果；通过低温氮气吸附试验，分析改性黏土吸附C... 针对填埋场黏土衬垫受重金属离子侵蚀的现状，采用污泥焚烧灰掺入黏土中制成改性黏土，在室内模拟填埋场衬垫受Cd（Ⅱ）污染的工况，通过静态平衡吸附试验，评价改性黏土对Cd（Ⅱ）的吸附效果；通过低温氮气吸附试验，分析改性黏土吸附Cd（Ⅱ）后的孔隙结构变化规律；通过污染物阻滞试验评价改性黏土阻滞污染物下渗的能力．结果表明：改性黏土对Cd（Ⅱ）的吸附属于Langmuir吸附模型，含污泥灰的改性黏土对Cd（Ⅱ）的理想最大吸附量增加31．9％～47．5％；吸附Cd（Ⅱ）后的改性黏土吸附一脱附等温线属于Ⅳ型，并出现H3型滞回环，污泥灰掺量3％试样的比表面积为109．90m^2／g，比未掺污泥灰试样大14．9％；土层孔隙水中Cd（Ⅱ）的浓度随着土层深度的增加而减少，深度达到17cm时，孔隙水中已无法检出Cd（Ⅱ）的存在，在相同土层深度处，含污泥灰试样的孔隙水中Cd（Ⅱ）浓度低于未掺污泥灰试样． 展开更多

关键词 污泥灰 镉污染土 吸附 孔隙结构

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垃圾渗沥液腐蚀下污泥灰改性黏土压缩特性及孔隙结构 被引量：1

9

作者 董祎挈 陆海军 李继祥 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第7期2072-2078,共7页

采用市政污泥为原材料烧制污泥灰,并将污泥灰作为改良添加剂对传统填埋场压实黏土衬垫系统进行改性,以达到实现污泥资源化利用以及减少黏土作为衬垫防渗材料的用量.为评价污泥灰改性黏土作为填埋场衬垫材料的工程特性以及微观结构,通过... 采用市政污泥为原材料烧制污泥灰,并将污泥灰作为改良添加剂对传统填埋场压实黏土衬垫系统进行改性,以达到实现污泥资源化利用以及减少黏土作为衬垫防渗材料的用量.为评价污泥灰改性黏土作为填埋场衬垫材料的工程特性以及微观结构,通过固结压缩试验、低温氮气吸附试验、颗粒分析试验分别检测改性黏土的压缩特性、微观孔隙结构、颗粒组成.压缩试验结果表明,受垃圾渗沥液腐蚀后的改性黏土,随污泥灰含量的增加,孔隙比增大、压缩量减小;经垃圾渗沥液腐蚀后,改性黏土的压缩系数（α1-2）为0.310~0.391MPa-1,固结系数（Cv）为2.446~2.768cm2/s.低温氮气吸附试验结果表明,改性黏土的吸附-脱附等温线属于Ⅴ型等温线;对于垃圾渗沥液腐蚀的改性黏土,孔径分布呈双肩峰形式,孔径为3~7nm的孔隙占比较大,累计孔容为0.509~0.530cm3/g.颗粒分析试验结果显示,受渗沥液腐蚀后改性黏土颗粒组成差异性明显,粒径〉11.5μm的颗粒为35.09%~49.42%;粒径为2.3~1.5μm的颗粒为2.35%~7.28%;粒径〈2.3μm的颗粒为46.57%~57.63%.污泥灰改性黏土具有较好的抗垃圾渗滤液腐蚀效果,可将其作为填埋场衬垫材料使用. 展开更多

关键词 污泥灰 垃圾渗沥液 固结压缩 孔隙结构 颗粒组成

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污泥灰改性黏土胀缩与开裂变形特性 被引量：1

10

作者 董祎挈 陆海军 《大连理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第3期312-318,共7页

针对垃圾填埋场衬垫系统受污染物侵蚀破坏现状及污水处理厂剩余污泥回收处理利用工程评价问题，分析污泥灰改性黏土在酸碱化学溶液作用下胀缩与开裂特性，室内模拟酸碱化学溶液污染工况，将纯黏土与污泥灰掺量为1％～5％的改性黏土受pH=... 针对垃圾填埋场衬垫系统受污染物侵蚀破坏现状及污水处理厂剩余污泥回收处理利用工程评价问题，分析污泥灰改性黏土在酸碱化学溶液作用下胀缩与开裂特性，室内模拟酸碱化学溶液污染工况，将纯黏土与污泥灰掺量为1％～5％的改性黏土受pH=5、6、8、9的酸碱化学溶液污染，通过界限含水率试验测定改性黏土的液限与塑限，分析试样的稠度界限；通过膨胀与收缩试验测定改性黏土的膨胀率与收缩率，分析试样的胀缩特性；通过开裂试验测定改性黏土的开裂特性．结果表明：改性黏土液限约为43．5％，而随着污泥灰掺量增大，塑限升高，塑性指数降低，经酸碱化学溶液污染后污泥灰掺量5％的试样液、塑限达到最大，为45．9％、22．8％；污泥灰掺量为5％时膨胀率最低，为5．66％，掺量为3％时，线收缩率最低，为2．14％；受酸碱化学溶液污染后改性黏土膨胀率降低12．7％～36．5％，而线收缩率升高33．8％～75．7％；4次干湿循环后，纯黏土试样的开裂因子较第一次干湿循环末期大80．71％，而污泥灰掺量为3％试样开裂因子仅较第一次干湿循环末期大43．47％．故建议采用3％污泥灰掺量的改性黏土作为填埋场衬垫材料． 展开更多

关键词 污泥灰 改性黏土 膨胀收缩 开裂因子

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渗沥液污染下水泥固化高岭土透水及变形特性

11

作者 张芊 陆海军 +1 位作者 李继祥 张雄 《大连理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第5期510-517,共8页

针对填埋场衬垫在高荷载作用下开裂破坏的现状,采用水泥固化高岭土,评价其抗渗、抗开裂及固结压缩特性,探究其作为填埋场衬垫材料的可行性.采用纯高岭土与水泥掺量5%、10%、15%的固化高岭土进行试验,室内模拟填埋场衬垫受渗沥液污染的工... 针对填埋场衬垫在高荷载作用下开裂破坏的现状,采用水泥固化高岭土,评价其抗渗、抗开裂及固结压缩特性,探究其作为填埋场衬垫材料的可行性.采用纯高岭土与水泥掺量5%、10%、15%的固化高岭土进行试验,室内模拟填埋场衬垫受渗沥液污染的工况,通过渗透试验测定水力传导系数,分析其抵抗污染物渗透能力;通过固结试验测定压缩系数,分析其固结压缩特性;通过干湿循环开裂试验测定开裂因子,分析其抵抗开裂变形特性.结果表明：试样水力传导系数随时间增加而下降,其中纯高岭土下降40.4%,而水泥固化后高岭土仅下降16.0%-27.1%.由于试验高岭土属于中压缩性土,试样孔隙比随荷载压力上升而下降,水泥掺量越多,孔隙比下降越少,200kPa荷载下,0.25-64min的轴向位移变化量占总变化量的65.1%-70.7%;掺入水泥后试样的开裂面积明显减小,最大开裂因子降幅达52.6%,水泥掺量10%与15%的试样开裂因子差别较小.水泥固化后高岭土的强度及抗开裂能力提高,满足作为填埋场衬垫材料的要求. 展开更多

关键词 水泥 高岭土 渗沥液 渗透 变形

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