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钙质砂的颗粒破碎和剪胀特性的围压效应 被引量:36
1
作者 孙吉主 汪稔 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第4期641-644,共4页
低应力水平下的颗粒破碎现象使钙质砂的应力-应变关系具有特殊性,引入颗粒强度的概率分布,得到描述颗粒破碎的损伤参量,建立了钙质砂的损伤边界面模型,分析了颗粒破碎、剪胀性、围压三者的关系。理论计算结果与试验结果吻合较好。
关键词 钙质砂 颗粒破碎 土力学 剪胀 损伤 边界面
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钙质砂不排水性状的损伤-滑移耦合作用分析 被引量:22
2
作者 汪稔 孙吉主 《水利学报》 EI CSCD 北大核心 2002年第7期75-78,共4页
针对钙质砂在低应力水平下的颗粒破碎现象 ,指出其变形在微观上存在颗粒破碎与滑移两种机制的耦合作用 ,并分别采用弹性损伤模型和边界面塑性模型予以描述。本文提出的损伤 滑移耦合作用力学模型对建立钙质砂可靠的本构关系作了新的尝试。
关键词 钙质砂 颗粒破碎 损伤模型 边界面 耦合
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三轴压缩条件下钙质砂的颗粒破裂过程研究 被引量:22
3
作者 孙吉主 汪稔 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第5期822-825,共4页
提出了钙质砂在载荷作用下同时存在颗粒破碎和滑移两种变形机制,二者分别采用弹性损伤模型和边界面塑性模型予以描述,在模型中考虑颗粒损伤率对峰值应力比的影响。计算发现,围压和固结应力比增加使声发射活动增强,进而从微观机制上分析... 提出了钙质砂在载荷作用下同时存在颗粒破碎和滑移两种变形机制,二者分别采用弹性损伤模型和边界面塑性模型予以描述,在模型中考虑颗粒损伤率对峰值应力比的影响。计算发现,围压和固结应力比增加使声发射活动增强,进而从微观机制上分析了原因。 展开更多
关键词 声发射 颗粒破碎 损伤 边界面
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砂岩储层清水和污水混注对储层损害的实验评价 被引量:21
4
作者 李海涛 王永清 谭灿 《石油学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第2期137-139,143,共4页
注入水中乳化油含量和悬浮颗粒含量及粒径一直是控制砂岩油藏注入水水质的重要指标。利用正交试验原理,通过实验系统评价了乳化油和悬浮颗粒共存时乳化油滴浓度、固相颗粒含量及粒径、渗透率及注入孔隙体积的相互作用及其对中高渗储层... 注入水中乳化油含量和悬浮颗粒含量及粒径一直是控制砂岩油藏注入水水质的重要指标。利用正交试验原理,通过实验系统评价了乳化油和悬浮颗粒共存时乳化油滴浓度、固相颗粒含量及粒径、渗透率及注入孔隙体积的相互作用及其对中高渗储层吸水能力的影响。结果表明,对于污水回注或清水、污水混注的砂岩地层,乳化油和悬浮颗粒共存比其单一存在时对地层吸水能力的损害要严重。当油滴粒径小于10μm时,岩心损害程度大于70%,油滴粒径大于30μm时,岩心损害程度低于50%。对于给定孔喉的岩心,有一个临界颗粒粒径。临界固相颗粒粒径随渗透率(即孔喉大小)的变化而变化,而临界油滴粒径基本不随渗透率变化,粒径约为15μm。 展开更多
关键词 砂岩储层 污水回注 注水水质 乳化油 固相颗粒 储层损害 实验评价
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港东开发区注水后储层结构变化规律研究 被引量:15
5
作者 郭莉 窦松江 +1 位作者 王维伦 双道学 《石油天然气学报》 CAS CSCD 北大核心 2001年第z1期10-12,共3页
通过对各种地质、测井、测试以及开发动态资料等的研究 ,认为港东开发区注水后储层结构的变化是 :1孔隙度和渗透率普遍提高 ;2溶蚀粒间孔增多 ;3孔喉直径增大 ,孔喉比增大 ,微观非均质性增强 ;4粘土矿物总量减小 ,其中高岭石的相对含量... 通过对各种地质、测井、测试以及开发动态资料等的研究 ,认为港东开发区注水后储层结构的变化是 :1孔隙度和渗透率普遍提高 ;2溶蚀粒间孔增多 ;3孔喉直径增大 ,孔喉比增大 ,微观非均质性增强 ;4粘土矿物总量减小 ,其中高岭石的相对含量明显降低 ;5储层亲水性增强 ;6储层层内非均质性和层间非均质性普遍增强 ;7少部分注水井有所污染 ;8储层出砂现象严重。并阐明了其变化的主要原因 。 展开更多
关键词 地层评价 颗粒运移 地层损害 孔隙结构 大港油田
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基于颗粒离散元法的连接键应变软化模型及其应用 被引量:18
6
作者 冯春 李世海 刘晓宇 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第1期76-85,共10页
基于颗粒间的有限接触假设,提出了可表述颗粒间力、力矩传递的连接键模型.为了表征连接键的塑性、损伤及断裂过程,在连接键中引入了考虑应变软化效应的Mohr--Coulomb准则及最大拉应力准则.单一连接键的单向拉伸测试及直剪测试表明了上... 基于颗粒间的有限接触假设,提出了可表述颗粒间力、力矩传递的连接键模型.为了表征连接键的塑性、损伤及断裂过程,在连接键中引入了考虑应变软化效应的Mohr--Coulomb准则及最大拉应力准则.单一连接键的单向拉伸测试及直剪测试表明了上述连接键应变软化模型的计算精度.研究了颗粒体系的宏观应变能与颗粒平均配位数的对应关系.通过计算发现,对于二维颗粒体系,当平均配位数为5时,颗粒体系的宏观应变能与相同参数下连续介质方法 (如有限元等)计算获得的应变能基本一致.利用上述连接键应变软化模型对岩石的单轴压缩过程进行了模拟,计算结果表明:岩石单轴压缩的应力应变曲线经历了线性上升段、非线性上升段、非线性下降段及缓变段等4个阶段,并给出了上述4个阶段与岩石内部损伤破裂状态的内在联系.计算结果还表明,随着断裂应变的增大,岩石的破裂模式逐渐由拉剪复合型破裂向单一压剪型破裂转化;随着断裂应变的增大,峰值应力及达到峰值应力时的应变均逐渐增大,但峰值时的破裂度及终态时的破裂度将逐渐减小. 展开更多
关键词 颗粒流 连接键 应变软化 单轴压缩 损伤断裂
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固相颗粒损害储层机理研究 被引量:12
7
作者 王富华 王瑞和 +4 位作者 于雷 朱宽亮 卢淑芹 孔枫 刘玉明 《断块油气田》 CAS 北大核心 2010年第1期105-108,共4页
在钻井、完井、井下作业及油气田开发全过程中,存在很多损害储层的因素,其中,入井工作液中的固相颗粒是一个不容忽视的重要因素。固相颗粒侵入储层的孔隙喉道,在孔隙喉道内滞留、沉积,堵塞油气流动通道,造成储层绝对渗透率下降。入井工... 在钻井、完井、井下作业及油气田开发全过程中,存在很多损害储层的因素,其中,入井工作液中的固相颗粒是一个不容忽视的重要因素。固相颗粒侵入储层的孔隙喉道,在孔隙喉道内滞留、沉积,堵塞油气流动通道,造成储层绝对渗透率下降。入井工作液中固相颗粒的种类很多,大致分为三大类:刚性颗粒、可变形球状颗粒和可变形纤维状颗粒。颗粒类型不同,堵塞机理也不同,主要原因在于颗粒的受力状态。作用在流动悬浮颗粒上的力分为3类:与吸附机理有关的力、与分离机理有关的力和与传输机理有关的力。理论研究表明,固相颗粒在孔隙内滞留的条件是与吸附机理有关的力大于或等于与分离机理有关的力。为进一步探讨固相颗粒侵入造成储层损害的机理,在室内对含不同类型固相颗粒的钻井液对岩心的损害程度进行了模拟评价。实验结果表明,不同类型的固相颗粒对岩心造成的损害率不同,其中,刚性颗粒损害率较低,可变形球状颗粒损害率较高,而可变形纤维状颗粒损害率没有明显的规律,彼此差别较大。 展开更多
关键词 固相颗粒 储层损害 机理 岩心损害率 室内实验
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注入水中固相颗粒对地层的伤害分析 被引量:12
8
作者 王丰文 李建荣 +1 位作者 焦红岩 牛富玲 《断块油气田》 CAS 2003年第4期30-32,共3页
中高渗透油藏在注入污水过程中 ,常常由于固体颗粒的堵塞而造成油层污染。为选择合适的水质 ,通过对注入水中固体颗粒的粒度、含量分析、伤害机理评价及室内伤害试验 ,指出了固相颗粒对不同参数储层的伤害程度 。
关键词 注水开发 固相颗粒 地层伤害 油层污染 堵塞 水质
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注入水水质地层伤害因素室内研究 被引量:10
9
作者 张金波 于远成 +1 位作者 唐善法 傅绍斌 《江汉石油学院学报》 CSCD 北大核心 2001年第2期53-55,共3页
应用室内岩心模拟试验和薄膜过滤试验 ,研究了注入水中固体悬浮颗粒和乳化油的含量及悬浮颗粒粒径与其造成的地层伤害的关系 ,分析了造成地层伤害的相关机理。研究结果表明 ,固体悬浮颗粒浓度对地层伤害影响程度远大于含油量的影响。建... 应用室内岩心模拟试验和薄膜过滤试验 ,研究了注入水中固体悬浮颗粒和乳化油的含量及悬浮颗粒粒径与其造成的地层伤害的关系 ,分析了造成地层伤害的相关机理。研究结果表明 ,固体悬浮颗粒浓度对地层伤害影响程度远大于含油量的影响。建议注入水中固体悬浮颗粒浓度应严格控制在 5mg/L以下 ,含油浓度可控制在 1 0 展开更多
关键词 注入水 水质 悬浮颗粒 地层害 注水开发油田
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丁腈橡胶在硬质颗粒环境下的摩擦磨损特性 被引量:11
10
作者 郑金鹏 沈明学 +1 位作者 厉淦 彭旭东 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第10期79-84,共6页
采用销-盘接触方式考察丁腈橡胶/316L不锈钢配副的摩擦磨损性能,探讨有无Al2O3硬质颗粒及颗粒尺寸对其摩擦学行为的影响。通过扫描电子显微镜(SEM)和表面轮廓仪分析配副材料的磨痕表面形貌。结果表明:硬质颗粒参与磨损能降低接触副表面... 采用销-盘接触方式考察丁腈橡胶/316L不锈钢配副的摩擦磨损性能,探讨有无Al2O3硬质颗粒及颗粒尺寸对其摩擦学行为的影响。通过扫描电子显微镜(SEM)和表面轮廓仪分析配副材料的磨痕表面形貌。结果表明:硬质颗粒参与磨损能降低接触副表面的摩擦因数;大尺寸颗粒会加速橡胶的磨损并能嵌入橡胶基体形成微切削效应,而随着颗粒尺寸减小至数十微米时,颗粒的存在反而能减缓橡胶的磨损;但颗粒的介入均会加剧配副金属的磨损、硬质颗粒的犁削作用使钢球磨损表面存在大量的犁沟;此外,无颗粒及不同尺寸颗粒环境下丁腈橡胶/不锈钢摩擦副表现出不同的损伤机制。 展开更多
关键词 丁腈橡胶 摩擦磨损 硬质颗粒 橡胶密封 损伤机制
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海拉尔盆地贝尔凹陷兴安岭群储层粘土矿物组成及成因研究 被引量:10
11
作者 刘钦甫 付正 +1 位作者 候丽华 郑丽华 《矿物学报》 CAS CSCD 北大核心 2008年第1期43-47,共5页
油田注水开发是保持地层能量,提高采收率的有效手段。海拉尔地区由于粘土矿物含量高,在开发过程中储层遇水易泥化、坍塌,严重影响油气的有效开采。通过X射线衍射、偏光显微镜观察和扫描电镜分析,确定了海拉尔盆地贝16断块兴安岭群... 油田注水开发是保持地层能量,提高采收率的有效手段。海拉尔地区由于粘土矿物含量高,在开发过程中储层遇水易泥化、坍塌,严重影响油气的有效开采。通过X射线衍射、偏光显微镜观察和扫描电镜分析,确定了海拉尔盆地贝16断块兴安岭群储层自上而下存在三种粘土矿物组合:蒙脱石+高岭石+(绿泥石)→高岭石+伊/蒙间层+伊利石+(绿泥石)→伊利石+绿泥石+绿/蒙间层+伊/蒙间层。粘土总量在9.1%-69.1%之间,由地层浅部到深部呈现由高到低的变化规律。详细研究了水敏性极强的钠蒙脱石及其间层矿物,认为凝灰物质的水解蚀变以及长石和中、酸性岩屑在成岩过程中的次生变化是造成海拉尔地区粘土含量高的主要因素。 展开更多
关键词 兴安岭群 粘土矿物 钠蒙脱石 凝灰物质 地层伤害
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低渗透储层多级架桥暂堵储层保护技术 被引量:10
12
作者 王先兵 易炳刚 +3 位作者 欧阳伟 吴文刚 廖旭芳 殷悦琳 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第7期85-89,共5页
水锁、水敏及碱敏等造成了低渗透砂岩储层渗透率难以恢复的伤害,成为了储层保护的技术瓶颈。为此,依据屏蔽暂堵技术原理,以岩心实验确定的对渗透率贡献最大的孔喉半径区间为依据,研制出了与储层孔喉渗透率贡献率分布相匹配的多级架桥暂... 水锁、水敏及碱敏等造成了低渗透砂岩储层渗透率难以恢复的伤害,成为了储层保护的技术瓶颈。为此,依据屏蔽暂堵技术原理,以岩心实验确定的对渗透率贡献最大的孔喉半径区间为依据,研制出了与储层孔喉渗透率贡献率分布相匹配的多级架桥暂堵油气层保护剂,它由多级架桥粒子FDPD和可变形粒子FEP组成,在钻井液中最佳加量分别为4%和2%~3%。室内对加入多级架桥暂堵油气层保护剂前后钻井液性能变化和岩心渗透率恢复值进行了实验评价。结果表明:①岩心渗透率恢复率达85%,能很好地保护低渗透储层;②多级桥架暂堵剂加入钻井液后,虽钻井液的黏度和切力有所上升,但波动不大,能够满足工程的要求;③中压滤失量和高温高压滤失量降低,更有利于储层保护。2口应用井与同区块其他井相比油气产量明显提高,起到了良好的储层保护作用。该技术具有低成本、施工方便等特点,是一种切实可行的低成本且安全可行的油气层保护方法。 展开更多
关键词 低渗透储集层 架桥粒子 暂堵 屏蔽 保护剂 储层损害 钻井液 油气层保护
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疏松砂层微粒运移特征及对油井动态的影响 被引量:10
13
作者 李会平 陈现华 +1 位作者 李良川 刘晓娟 《断块油气田》 CAS 1996年第6期31-34,共4页
微粒运移伤害是疏松产层一种比较普遍又相当严重的地层伤害。本文着重讨论了水动力作用下孔隙微粒运移条件,结合室内实验分析了不同类型的驱动流体对运移产生的影响。最后应用实际生产数据对比分析了冀东油田馆陶组产层微粒运移伤害后... 微粒运移伤害是疏松产层一种比较普遍又相当严重的地层伤害。本文着重讨论了水动力作用下孔隙微粒运移条件,结合室内实验分析了不同类型的驱动流体对运移产生的影响。最后应用实际生产数据对比分析了冀东油田馆陶组产层微粒运移伤害后油井的几种典型动态特征。 展开更多
关键词 微粒堵塞 地层损害 运移 油田动态分析
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储层微粒运移预测技术在石油开采中的应用 被引量:8
14
作者 罗明良 蒲春生 周风山 《西安石油学院学报(自然科学版)》 CAS 2001年第5期11-13,共3页
针对在油田注采过程中 ,经常由于忽略注采速度的影响而导致地层发生微粒运移 ,从而堵塞地层孔隙 ,使油气井产量急剧降低 .尤其对于低渗油层 ,地层伤害程度更大 .在岩心速敏实验基础上 ,应用渗流力学和采油工艺等基本原理 ,将室内临界流... 针对在油田注采过程中 ,经常由于忽略注采速度的影响而导致地层发生微粒运移 ,从而堵塞地层孔隙 ,使油气井产量急剧降低 .尤其对于低渗油层 ,地层伤害程度更大 .在岩心速敏实验基础上 ,应用渗流力学和采油工艺等基本原理 ,将室内临界流速与油田开发相结合 ,建立了微粒运移堵塞预测数学模型 ,并利用该模型对大庆龙虎泡油田几口油井进行预测 .预测结果表明 :金 1 91、金393井存在一定程度的微粒运移损害 ,与现场实际情况基本吻合 。 展开更多
关键词 龙虎泡油田 临界流速 微粒运移 数学模型 地层伤害 临界产量 采油
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冻融条件下再生橡胶混凝土损伤演变与强度相关性研究 被引量:10
15
作者 汪振双 苏昊林 《硅酸盐通报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第12期4286-4291,共6页
为了研究冻融循环条件下再生橡胶混凝土强度与耐久性之间的相关性,试验通过对不同掺量和粒径橡胶颗粒再生混凝土进行了抗压强度和抗冻性试验,并基于抗冻性损伤模型构建冻融循环条件下再生橡胶混凝土损伤演变和强度相关性方程。试验结果... 为了研究冻融循环条件下再生橡胶混凝土强度与耐久性之间的相关性,试验通过对不同掺量和粒径橡胶颗粒再生混凝土进行了抗压强度和抗冻性试验,并基于抗冻性损伤模型构建冻融循环条件下再生橡胶混凝土损伤演变和强度相关性方程。试验结果表明:再生混凝土的7 d和28 d的立方体抗压强度随着橡胶颗粒粒径和掺量的增加而减小,橡胶颗粒的掺入能改善再生混凝土的抗冻性能,并可通过相对动弹模数值快速估算出再生混凝土的强度,可作为冻融循环条件下,再生橡胶混凝土结构评估的参考和依据。 展开更多
关键词 再生混凝土 橡胶颗粒 冻融 损伤 强度 相关性
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隧道爆破震动对新喷混凝土的累积损伤计算 被引量:9
16
作者 谢江峰 李夕兵 +1 位作者 宫凤强 贺威 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第6期118-123,共6页
为减少隧道爆破震动对初衬喷射混凝土的损伤,通过现场质点震速监测和信号分析,根据爆破动力学理论,探讨混凝土龄期对累积损伤的影响。综合考虑质点震速、初始损伤、混凝土强度和龄期等因素,提出单次爆破对混凝土的损伤增量及多次爆破对... 为减少隧道爆破震动对初衬喷射混凝土的损伤,通过现场质点震速监测和信号分析,根据爆破动力学理论,探讨混凝土龄期对累积损伤的影响。综合考虑质点震速、初始损伤、混凝土强度和龄期等因素,提出单次爆破对混凝土的损伤增量及多次爆破对混凝土的累积损伤的计算方法。研究结果表明:混凝土的破坏是一个损伤的累积过程,单次爆破的损伤增量超过增量阈值并不一定造成材料的破坏;在混凝土中掺入早强剂有显著减震效果。将该方法应用于工程实例,提出新喷混凝土的爆破安全准则。 展开更多
关键词 爆破作用 累积损伤 损伤增量 新喷混凝土 质点震速
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Critical size effect of sand particles on cavitation damage 被引量:7
17
作者 WU Jian-hua GOU Wen-juan 《Journal of Hydrodynamics》 SCIE EI CSCD 2013年第1期165-166,共2页
The critical size of the sand particles in liquid is determined by means of the special vibratory apparatus, and it is related to various effects on the cavitation damage. The increase of the sand size or concentratio... The critical size of the sand particles in liquid is determined by means of the special vibratory apparatus, and it is related to various effects on the cavitation damage. The increase of the sand size or concentration would aggravate the cavitation damage if their sizes are larger than this critical size, conversely, this damage would be relieved. 展开更多
关键词 cavitation damage sand particle sand size ABRASION
原文传递
基于颗粒流法含软弱结构面岩质边坡稳定性分析 被引量:8
18
作者 赵凯 曾亚武 曾超 《科学技术与工程》 北大核心 2018年第1期97-102,共6页
软弱结构面的分布情况对岩质边坡失稳破坏的形式有较大影响,主要是因为软弱结构面的存在一定程度上影响了岩质边坡抗剪强度薄弱面的分布。采用颗粒流法对岩质边坡的失稳破坏过程进行模拟,并预加不同分布形式的软弱结构面,研究了软弱结... 软弱结构面的分布情况对岩质边坡失稳破坏的形式有较大影响,主要是因为软弱结构面的存在一定程度上影响了岩质边坡抗剪强度薄弱面的分布。采用颗粒流法对岩质边坡的失稳破坏过程进行模拟,并预加不同分布形式的软弱结构面,研究了软弱结构面的分布深度及倾角对边坡破坏形式的影响。研究结果显示,浅层软弱结构面对边坡稳定性威胁最大,随着分布深度的增加,其影响也越来越小;随着预加软弱结构面与坡体中部初始滑裂面夹角的增大,岩质边坡失稳破坏的程度也在增大,由局部的破坏转变成崩塌破坏。 展开更多
关键词 岩质边坡 颗粒流 软弱结构面 分布形式 破坏形式
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基于离散元法模拟的冻融砂岩细观破裂演化特征研究 被引量:6
19
作者 宋勇军 孙银伟 +3 位作者 李晨婧 杨慧敏 张磊涛 谢丽君 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第12期3602-3616,共15页
为探究冻融岩石细观损伤累积及受载破裂过程,基于离散元提出一种水冰颗粒相变耦合膨胀方法,借助颗粒流程序实现岩石冻融过程模拟,结合室内试验验证模拟结果的可靠性,定量表征孔隙水颗粒冻胀评价指标λv,建立λv与冻融循环次数N之间的函... 为探究冻融岩石细观损伤累积及受载破裂过程,基于离散元提出一种水冰颗粒相变耦合膨胀方法,借助颗粒流程序实现岩石冻融过程模拟,结合室内试验验证模拟结果的可靠性,定量表征孔隙水颗粒冻胀评价指标λv,建立λv与冻融循环次数N之间的函数关系,并对冻融岩石受载过程中微裂纹−位移场−力链场演化及破裂特征进行评估。结果表明:(1)冻融循环作用下岩石内部孔隙水体积膨胀及持续补水是造成其损伤的本质原因;冻融过程中试样细观微裂纹由拉伸裂纹主导,呈“先慢后快”趋势演化,且外围岩石颗粒位移较内部更显著。(2)试样受载时微裂纹呈“慢→缓→陡”发展,冻融循环次数N与受载产生的微裂纹数量呈正相关,但与微裂纹起裂应力σi却呈负相关。(3)冻融前后试样破裂过程与形态明显不一,受载趋于峰值强度σf时,试样微裂纹分布−位移场−力链场有“异常信号”出现,可作为破坏前兆识别信息;冻融循环影响下,试样内部微裂纹空间排布方式更为复杂,由拉伸微裂纹主导破裂向拉−剪混合微裂纹主导转变。该研究可为探索冻融岩石破坏行为提供一种新的思路和方法。 展开更多
关键词 离散元 冻融循环 颗粒流 细观损伤 单轴压缩 破裂演化
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颗粒堵塞与滤液侵入地层的数学模型初探 被引量:7
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作者 张宁生 《西南石油学院学报》 CSCD 1991年第3期29-37,47,共10页
本文在分析、研究颗粒及滤液侵入孔隙机理的基础上,对颗粒及滤液在静态、动态条件下侵入地层而使地层受到损害的一维、二维数学模型进行了研究,建立了各种井下条件的数学模型,并结合室内实验对模型进行了验证。
关键词 数学模型 地层损害 滤液侵入
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