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水平井降压法和热激法水合物开采对海底边坡稳定性的影响 被引量：7
1
作者 谭琳 刘芳 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第2期567-577,共11页
天然气水合物广泛赋存在深海沉积物孔隙中,被认为是具有巨大开发潜力的未来绿色能源之一,引起全球的关注.深海水合物开采将造成含水合物储层的强度劣化,可能产生孔压积聚,诱发海床失稳.本文基于边坡稳定极限平衡分析框架,引入考虑水合... 天然气水合物广泛赋存在深海沉积物孔隙中,被认为是具有巨大开发潜力的未来绿色能源之一,引起全球的关注.深海水合物开采将造成含水合物储层的强度劣化,可能产生孔压积聚,诱发海床失稳.本文基于边坡稳定极限平衡分析框架,引入考虑水合物开采热-流-化学耦合过程的数值分析模型,研究水合物开采对海底边坡稳定性的影响.采用TOUGH+HYDRATE热-流-化学耦合分析程序,模拟了采用水平井降压法和热激法开采深海水合物的过程,分析了水合物分解锋面扩展和瞬态孔压演变的规律,并通过SLOPE/W程序采用极限平衡分析方法计算水合物开采过程及停采后的海底边坡安全系数,分析开采井位置和开采方法对海底边坡稳定性的影响.研究表明,对于存在致密盖层的细砂储层陡坡,单水平井降压开采过程中,由于孔压降低,土体有效应力增加,边坡稳定性显著提高,当开采井布设在坡体中部时,边坡稳定性提高最为明显;停采后,由于水合物分解导致土体黏聚强度降低,且孔压逐渐回升到静水压状态,导致边坡稳定性下降,最危险滑弧通过水合物分解区.若采用双水平井热激法开采,开采过程与停采后的最危险滑弧始终通过水合物分解区,由于开采过程中温度升高,井周孔压显著上升,导致边坡安全系数明显下降,存在诱发滑坡的风险. 展开更多
关键词 水合物开采 海底边坡稳定性 降压法 热激法 极限平衡分析
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不排水条件下可燃冰分解对海底边坡稳定性的影响 被引量：6
2
作者 洪隽天 徐明 《天津大学学报（自然科学与工程技术版）》 EI CSCD 北大核心 2019年第A01期49-55,共7页
近年来,可燃冰受到学界的广泛关注:一方面,可燃冰可以作为潜在的新型能源;另一方面,海底边坡中可燃冰的分解是引发海底地质灾害的重要原因.可燃冰分解将产生大量甲烷气体,当含可燃冰土层位于两个透水性较差的土层中间时,孔隙水和气体将... 近年来,可燃冰受到学界的广泛关注:一方面,可燃冰可以作为潜在的新型能源;另一方面,海底边坡中可燃冰的分解是引发海底地质灾害的重要原因.可燃冰分解将产生大量甲烷气体,当含可燃冰土层位于两个透水性较差的土层中间时,孔隙水和气体将无法与外界发生交换,可燃冰的分解过程可以看作不排水(气)过程.此时,沉积物中孔压升高,有效应力减小,抗剪强度下降,当含可燃冰土层位于边坡坡底附近时,边坡将更易沿可燃冰土层发生滑动破坏.因此,可燃冰分解将对海底边坡的不排水开挖造成不利影响.本文基于理想气体状态方程和摩尔库伦模型,提出了一种在任意应力状态下可燃冰分解的数值模拟方法,并在有限差分软件FLAC3D中实现该方法,进而从土单元层面将数值模拟结果和理论推导结果进行了对比,两者基本吻合.最后,本文利用该方法分析了可燃冰分解对海底边坡稳定性的影响,模拟了可燃冰不分解条件下直接进行不排水开挖、以及可燃冰分解后再进行不排水开挖.模拟结果显示,可燃冰分解会导致海底边坡在不排水开挖时发生失稳. 展开更多
关键词 可燃冰 不排水 超静孔压 海底边坡稳定性
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基于强度折减法的海底边坡三维稳定性分析 被引量：4
3
作者 张恒 来向华 +1 位作者 廖林燕 黄潘阳 《水运工程》 北大核心 2016年第4期148-153,159,共7页
为了分析波浪荷载作用下海底边坡的稳定性,通过Visual C#语言平台开发数值接口程序,实现了地质三维建模程序Gocad和有限元分析程序Abaqus的数据转换,即有限元程序在海底复杂的地貌和地形条件下三维建模。同时开发了Abaqus力学场数据处... 为了分析波浪荷载作用下海底边坡的稳定性,通过Visual C#语言平台开发数值接口程序,实现了地质三维建模程序Gocad和有限元分析程序Abaqus的数据转换,即有限元程序在海底复杂的地貌和地形条件下三维建模。同时开发了Abaqus力学场数据处理程序,可以实现Abaqus在强度折减法下的边坡稳定性分析。通过分析波浪作用下舟山朱家尖岛海域海底边坡稳定性,评判该边坡的稳定性。计算结果表明,波浪荷载对海底边坡稳定性会产生一定的影响,朱家尖岛附近海域海底边坡有滑坡的风险。 展开更多
关键词 有限元分析 强度折减法 数值应用程序接口 场处理程序 海底边坡稳定性
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海底边坡参数化建模及稳定性评价研究 被引量：1
4
作者 祁磊 姚志广 +2 位作者 许浩 邓海峰 李春 《石油工程建设》 2020年第6期20-23,共4页
为提高海底边坡模型计算分析的效率,探讨了实际工程中建立边坡有限元模型的参数化建模方法,实现了海底边坡模型的自动生成、自动分层及附属性等功能;并采用强度折减法进行不同坡角下边坡稳定性评价,同时在计算中考虑了因波浪作用的海床... 为提高海底边坡模型计算分析的效率,探讨了实际工程中建立边坡有限元模型的参数化建模方法,实现了海底边坡模型的自动生成、自动分层及附属性等功能;并采用强度折减法进行不同坡角下边坡稳定性评价,同时在计算中考虑了因波浪作用的海床土应力的影响,表明当水深较浅时必须要考虑波浪影响。研究结果可为实际工程中的海洋边坡稳定性评价提供参考。 展开更多
关键词 海底边坡稳定性 参数化建模 海床波压力
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波致海底边坡稳定性影响研究
5
作者 靳嵩 《石油工程建设》 2022年第1期19-22,31,共5页
海底滑坡是海洋工程面临的主要地质灾害之一,其对海洋油气开发可能产生巨大影响。滩浅海中波浪产生的海床波压力是边坡失稳的关键因素,而在某些实际工程计算中却常常忽略该因素对边坡稳定性的影响。通过对传统边坡稳定性方法适应性分析... 海底滑坡是海洋工程面临的主要地质灾害之一,其对海洋油气开发可能产生巨大影响。滩浅海中波浪产生的海床波压力是边坡失稳的关键因素,而在某些实际工程计算中却常常忽略该因素对边坡稳定性的影响。通过对传统边坡稳定性方法适应性分析及对比,提出了考虑波浪影响的边坡稳定性分析方法,并分析坡角等因素对稳定性的影响,对海底管道管沟开挖、港区疏浚等工程的边坡稳定性具有重要指导意义。 展开更多
关键词 海底边坡稳定性 有限元方法 海底波压力
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