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裂缝性地层钻井液漏失模型及漏失规律 被引量:45
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作者 贾利春 陈勉 +2 位作者 侯冰 孙振 金衍 《石油勘探与开发》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2014年第1期95-101,共7页
针对裂缝性地层钻井作业时的钻井液漏失问题,采用幂律模式钻井液,将地层中裂缝看作任意倾角、可变形、裂缝面粗糙且存在滤失的二维单条裂缝模型,引入裂缝力学开度和裂缝迂曲度参数表征裂缝面粗糙度对钻井液漏失规律的影响,推导了钻井液... 针对裂缝性地层钻井作业时的钻井液漏失问题,采用幂律模式钻井液,将地层中裂缝看作任意倾角、可变形、裂缝面粗糙且存在滤失的二维单条裂缝模型,引入裂缝力学开度和裂缝迂曲度参数表征裂缝面粗糙度对钻井液漏失规律的影响,推导了钻井液漏失模型,并基于该模型分析了钻井液漏失规律。研究结果表明,幂律模式钻井液的剪切稀释性会造成漏失初始阶段漏失速率的升高;钻井液漏失速率随裂缝迂曲度变大而减小,随着裂缝开度增加裂缝迂曲度对钻井液漏失速率的影响降低;初始裂缝开度、裂缝倾角、裂缝面积、裂缝长度越大,钻井液漏失速率越大;矩形裂缝的钻井液漏失速率低于正方形裂缝;裂缝面滤失综合系数越大,钻井液漏失速率越高;井眼与裂缝相交于裂缝中心位置时钻井液漏失速率最高;随着井底压差增大,钻井液漏失速率明显升高;裂缝法向刚度越高,钻井液漏失速率越小。 展开更多
关键词 裂缝性地层 钻井液漏失 裂缝 幂律流体 漏失模型 漏失速率
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幂律流体在偏心环空中流动的数值模拟 被引量:18
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作者 贺成才 《石油学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第6期85-89,共5页
提出了一种在数学上适定的、用于描述偏心环空流场的微分方程 ,并对工程上常见的两类计算问题给出了求解方法 :一是已知压力梯度求流速分布 ;另一是已知流量求压力梯度。实例计算表明 ,本算法具有精度高、运算速度快等优点 ,尤其是对第... 提出了一种在数学上适定的、用于描述偏心环空流场的微分方程 ,并对工程上常见的两类计算问题给出了求解方法 :一是已知压力梯度求流速分布 ;另一是已知流量求压力梯度。实例计算表明 ,本算法具有精度高、运算速度快等优点 ,尤其是对第二类工程问题的计算比现有算法优越。同时 ,对照文中的数学模型可以发现现有文献中流传甚广。 展开更多
关键词 石油钻井 幂律流体 偏心环空 数值模拟 非牛顿流体 压降 算法
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应用漏斗粘度计测定幂律流体的流变参数 被引量:32
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作者 刘孝良 刘崇建 +3 位作者 舒秋贵 谢应权 陈忠实 严仁俊 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第4期47-50,共4页
流体在漏斗粘度计中的流动规律及流变参数的确定 ,是目前国内外尚未很好解决的问题。根据位能与动能的变化关系 ,作者研究了在非恒定静压作用下幂律流体垂直下落的规律及流变参数与时间的关系 ,从而为计算漏斗粘度计中流体的流变参数提... 流体在漏斗粘度计中的流动规律及流变参数的确定 ,是目前国内外尚未很好解决的问题。根据位能与动能的变化关系 ,作者研究了在非恒定静压作用下幂律流体垂直下落的规律及流变参数与时间的关系 ,从而为计算漏斗粘度计中流体的流变参数提供了理论依据。文章采用流体静压头下降成比例的测量方法 ,记录其流动时间 ,简便地解决了幂函数求解指数的显函数方法。文章最后应用四种不同性能的液体 ,采用旋转粘度计实测的有关参量 ,与漏斗粘度计及旋转粘度的计算结果对比 ,说明了漏斗粘度计在一定条件下具有较高的测量精度 ,能较好地用于钻井液的流变学设计。 展开更多
关键词 钻井液 漏斗粘度计 测定 幂律流体 流变参数 有效粘度
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基于流固耦合的单一裂隙浆液扩散规律研究 被引量:24
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作者 王东亮 郝兵元 梁晓敏 《采矿与岩层控制工程学报》 北大核心 2021年第1期100-108,共9页
为研究浆液在裂隙中的扩散规律,基于幂律流体的本构方程,推导出了幂律流体的浆液扩散方程。考虑围岩应力场和浆液流体场的双向耦合,运用数值模拟软件,建立考虑流固耦合作用的单一裂隙注浆模型,分析了注浆压力、浆液密度、裂隙开度等因... 为研究浆液在裂隙中的扩散规律,基于幂律流体的本构方程,推导出了幂律流体的浆液扩散方程。考虑围岩应力场和浆液流体场的双向耦合,运用数值模拟软件,建立考虑流固耦合作用的单一裂隙注浆模型,分析了注浆压力、浆液密度、裂隙开度等因素对浆液扩散和裂隙变形的影响。研究结果表明,注浆因素对浆液扩散半径的影响程度由高到低依次为:裂隙开度、注浆压力、浆液密度;注浆因素对裂隙最大变形量的影响程度由高到低依次为:注浆压力、裂隙开度、浆液密度。 展开更多
关键词 裂隙注浆 流固耦合 浆液扩散 幂律流体 裂隙开度
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非牛顿流体渗流的特性参数及数学模型 被引量:15
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作者 孔祥言 陈峰磊 陈国权 《中国科学技术大学学报》 CAS CSCD 北大核心 1999年第2期141-147,共7页
通过不均匀的毛细管组模型,建立了幂律型流体和宾厄姆(Bingham)流体渗流的广义达西定律和一般的渗流方程。
关键词 幂律型流体 数学模型 非牛顿流体 渗流
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圆球颗粒间有幂律流体时挤压流动的法向粘性力 被引量:15
6
作者 徐泳 黄文彬 李红艳 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第2期1-4,共4页
为了建立湿颗粒系统的离散元模型 ,研究了两刚性圆球颗粒间的幂律流体在挤压流动时产生的法向粘性力 ,并导出了任意球颗粒间的压力分布和法向粘性力的积分表达式 ,并可证明此粘性力表达式可以退回到牛顿流体情形。与 Rodin的渐近解的数... 为了建立湿颗粒系统的离散元模型 ,研究了两刚性圆球颗粒间的幂律流体在挤压流动时产生的法向粘性力 ,并导出了任意球颗粒间的压力分布和法向粘性力的积分表达式 ,并可证明此粘性力表达式可以退回到牛顿流体情形。与 Rodin的渐近解的数值比较表明 ,该结果在全范围内是光滑连续的合理解 ,而 Rodin的渐近解只是在幂指数大于 1/ 展开更多
关键词 离散元法 幂律流体 挤压流动 粘性力
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幂律非牛顿流体渗流 被引量:6
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作者 刘慈群 《大庆石油地质与开发》 CAS CSCD 北大核心 1990年第3期52-57,共6页
本文研究了非牛顿流体驱替牛顿流体一维渗流问题,绘出了非牛顿流相界面运动图。讨论了瞬时压力传播问题,给出了弱压缩非牛顿流体径向不定常渗流的近似解,绘出了不同流态指数的瞬时压力曲线。
关键词 渗流 幂律液体 数值解 非牛顿流体
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一种新的稠油油藏水平井产能预测方法 被引量:18
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作者 庞兴河 何勇明 刘辉 《石油钻探技术》 CAS 2004年第1期51-53,共3页
稠油在地层中的流动具有非牛顿流体特性,为研究其对水平井产能的影响,将稠油视为幂律流体,将地层结构简化为迂曲毛细管模型更接近真实地层,因此,采用迂曲毛管模型研究幂律流体流变特性,得到新的流变方程,并以此为基础,根据速度势理论,... 稠油在地层中的流动具有非牛顿流体特性,为研究其对水平井产能的影响,将稠油视为幂律流体,将地层结构简化为迂曲毛细管模型更接近真实地层,因此,采用迂曲毛管模型研究幂律流体流变特性,得到新的流变方程,并以此为基础,根据速度势理论,推导出了三维空间定压边界稳态流动条件下的水平井的产能预测新公式。计算结果与实际产量对比表明,稠油的非牛顿流动特性对水平井产能预测结果具有一定的影响,考虑稠油非牛顿流动特性和迂由度的水平井产能预测公式与实际相符合。 展开更多
关键词 稠油油藏 水平井 粘度 产能 迂曲度 幂律流体 非牛顿流体
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渗流过程中聚合物溶液的流变性 被引量:12
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作者 夏惠芬 岳湘安 +1 位作者 曹广胜 张世峰 《大庆石油学院学报》 CAS 北大核心 2000年第3期26-29,共4页
通过实验研究了聚丙稀酰胺 (HPAM)溶液在渗流过程的流变行为及其流变参数沿渗流方向的变化 ,建立了描述HPAM溶液流变参数沿渗流方向的变化规律的基本模型 ;探讨了HPAM溶液在高速渗流条件下所表现的弹性效应 ,建立了临界弹性流速的计算... 通过实验研究了聚丙稀酰胺 (HPAM)溶液在渗流过程的流变行为及其流变参数沿渗流方向的变化 ,建立了描述HPAM溶液流变参数沿渗流方向的变化规律的基本模型 ;探讨了HPAM溶液在高速渗流条件下所表现的弹性效应 ,建立了临界弹性流速的计算式 .结果表明 :HPAM溶液在低渗透率岩心中的剪切降解大于高渗透岩心 ;注入速度越大 ,剪切降解也越严重 ;在渗流过程中 ,HPAM溶液的流变参数沿渗流方向是变化的 ,稠度系数沿程按e指数规律下降 ,幂律指数呈线性增加 ;HPAM溶液在高速渗流时表现出粘弹效应 ;根据弹性临界流速计算模型可预测实际油藏中弹性效应表现的明显区域 .在文中实验条件下 ,计算的临界弹性流速为 2 .32 8× 10 - 3cm/s,与实验结果基本一致 . 展开更多
关键词 油藏 聚合物溶液 渗流过程 流变性 粘弹效应
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幂律流体在内管做轴向往复运动的偏心环空中非定常流的流量分布 被引量:11
10
作者 杨元健 高涛 +2 位作者 崔海清 孙智 郭军辉 《大庆石油学院学报》 CAS 北大核心 2004年第6期17-19,共3页
建立了双极坐标系下幂律流体在内管做轴向往复运动的偏心环空中非定常流的控制方程、初始条件和边界条件方程,以及瞬时流量计算公式.介绍了幂律流体在内管做轴向往复运动的偏心环空中非定常流的瞬时流量分布的数值计算方法.以部分水解... 建立了双极坐标系下幂律流体在内管做轴向往复运动的偏心环空中非定常流的控制方程、初始条件和边界条件方程,以及瞬时流量计算公式.介绍了幂律流体在内管做轴向往复运动的偏心环空中非定常流的瞬时流量分布的数值计算方法.以部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)水溶液为例,对这种流量分布进行了数值计算,绘制了瞬时流量分布曲线.分析结果表明,环空偏心距、内管冲程是影响瞬时流量分布的主要因素. 展开更多
关键词 幂律流体 偏心环空 轴向往复运动 非定常流 瞬时流量分布
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幂律型流体的柱–半球形渗透注浆机制研究 被引量:19
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作者 杨志全 侯克鹏 +1 位作者 程涌 杨八九 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第A02期3840-3846,共7页
在实际工程实践中,注浆是最常用的方法,注浆扩散机制是决定其能否在工程中成功应用的关键因素。采用理论分析与试验研究等方法,研究幂律型流体的柱–半球形渗透注浆形式的柱体部分扩散高度与半球形部分扩散半径的理论机制公式并分析其... 在实际工程实践中,注浆是最常用的方法,注浆扩散机制是决定其能否在工程中成功应用的关键因素。采用理论分析与试验研究等方法,研究幂律型流体的柱–半球形渗透注浆形式的柱体部分扩散高度与半球形部分扩散半径的理论机制公式并分析其适用范围及参数的确定方法。通过设计室内注浆试验对其进行验证,结果表明:试验实际测量的半球体部分扩散半径及柱体部分扩散高度值与由幂律型流体的柱–半球形渗透注浆扩散公式得到的扩散半径与扩散高度理论计算值间虽有30%-35%的差异,但都处于可接受误差范围内,在总体上能较好地反映幂律型流体在被注介质中的柱–半球形注浆渗透扩散规律。由于国际国内对幂律型注浆流体的柱–半球形渗透注浆机制的研究还鲜见报道,由此,本文的研究成果可为实际注浆施工提供一定理论支撑与指导作用。 展开更多
关键词 岩石力学 幂律型流体 柱–半球形 渗透注浆机制
原文传递
聚合物溶液在孔隙介质中的渗流机理 被引量:15
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作者 张立娟 岳湘安 +1 位作者 刘中春 侯吉瑞 《石油大学学报(自然科学版)》 EI CSCD 北大核心 2005年第1期51-55,61,共6页
以收缩流道作为孔喉模型,采用数值方法研究了粘弹性流体、幂律流体和牛顿流体在孔喉中的流动压力梯度随流变参数和喉道直径的变化,以此作为流体在多孔介质中渗流的理论基础,探讨了3种具有不同流变性质的流体在多孔介质中的流动阻力特性... 以收缩流道作为孔喉模型,采用数值方法研究了粘弹性流体、幂律流体和牛顿流体在孔喉中的流动压力梯度随流变参数和喉道直径的变化,以此作为流体在多孔介质中渗流的理论基础,探讨了3种具有不同流变性质的流体在多孔介质中的流动阻力特性。结果表明,对于粘弹性流体,阻力系数随着松弛时间和流速的增加而增大,随充填颗粒尺寸的减小而增大;对于牛顿流体,阻力系数为常数;对于幂律流体,阻力系数为幂指数、稠度系数、孔隙度和渗透率的函数。 展开更多
关键词 孔喉 渗流机理 聚合物溶液 幂律流体 粘弹性流体 牛顿流体 流动压力 松弛时间 常数 多孔介质
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非牛顿流体偏心环空螺旋流的解析解 被引量:7
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作者 张海桥 吴继周 《应用数学和力学》 EI CSCD 北大核心 1994年第7期627-638,共12页
石油和化工中许多问题需要求解非牛顿流体偏心环空螺旋流。本文全面地研究了幂律流体和宾汉流体在偏心环空中层流螺旋流的流动规律与流动状态的判别。在理论上,根据流体力学原理,运用数学方法,在作者同心环空螺旋流的理论基础上,通... 石油和化工中许多问题需要求解非牛顿流体偏心环空螺旋流。本文全面地研究了幂律流体和宾汉流体在偏心环空中层流螺旋流的流动规律与流动状态的判别。在理论上,根据流体力学原理,运用数学方法,在作者同心环空螺旋流的理论基础上,通过对偏心环空螺旋流流场的无限细分法,给出了该流场的视粘度分布、速度分布、流量和压降方程,进而建立了判别流态的稳定性参数。 展开更多
关键词 偏心环空 螺旋流 非牛顿流体
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幂律流体在内管做轴向往复运动的偏心环空中非定常流的流量计算 被引量:10
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作者 崔海清 杨元健 +1 位作者 高涛 孙智 《石油学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第3期106-109,共4页
建立了双极坐标系下幂律流体在内管做轴向往复运动的偏心环空中非定常流的控制方程、初始条件和边界条件方程,给出了瞬时流量和时间平均流量的计算公式,并介绍了幂律流体在内管做轴向往复运动的偏心环空中非定常流的流量计算方法。利用... 建立了双极坐标系下幂律流体在内管做轴向往复运动的偏心环空中非定常流的控制方程、初始条件和边界条件方程,给出了瞬时流量和时间平均流量的计算公式,并介绍了幂律流体在内管做轴向往复运动的偏心环空中非定常流的流量计算方法。利用不同质量浓度的部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)水溶液,对在内管做轴向往复运动的偏心环空中的非定常流进行了实验,把由控制方程、初始条件和边界条件方程以及时间平均流量公式数值计算而得的平均流量与实验测得的平均流量进行了对比。结果表明,文中建立的控制方程、初始条件和边界条件方程、流量公式以及数值计算流量的方法都是正确的。 展开更多
关键词 幂律流体 偏心环空 内管 轴向往复运动 流量计算 实验研究
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幂律流体环空及钻头水力参数的计算方法 被引量:11
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作者 曾春元 邹枫 《断块油气田》 CAS 1998年第2期48-50,共3页
给出一种求幂律流体环空循环压耗及钻头水力参数的计算方法。使用牛顿迭代法求紊流时的范宁摩阻系数,根据求出的压耗,并以最大钻头水功率或最大射流冲击力的工作方式为依据确定最优水力路线,建立了压耗─排量方程,以此来优化钻井水... 给出一种求幂律流体环空循环压耗及钻头水力参数的计算方法。使用牛顿迭代法求紊流时的范宁摩阻系数,根据求出的压耗,并以最大钻头水功率或最大射流冲击力的工作方式为依据确定最优水力路线,建立了压耗─排量方程,以此来优化钻井水力参数和优选最佳喷嘴尺寸。 展开更多
关键词 油井 幂律流体 水力参数 钻头 计算方法 钻井
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偏心环空中幂律流体层流螺旋流流动规律的研究 被引量:6
16
作者 刘永建 王天成 +1 位作者 柳颖 石仲仁 《大庆石油学院学报》 CAS 北大核心 1995年第3期1-4,共4页
在石油钻井工程中,特别是在定向井、水平井正常钻进时,井眼中的上返钻井液液流属于偏心环空层流螺旋流,而不是轴向流。作者依据流体力学原理,研究了幂津流体在偏心环空中的层流螺旋流流动规律,探讨了视粘度分市,速度分布及计算流量和压... 在石油钻井工程中,特别是在定向井、水平井正常钻进时,井眼中的上返钻井液液流属于偏心环空层流螺旋流,而不是轴向流。作者依据流体力学原理,研究了幂津流体在偏心环空中的层流螺旋流流动规律,探讨了视粘度分市,速度分布及计算流量和压降的方法。文中还将部分结果与同心环空流理论及两相流实验值作了对比。经过验证表明:文中新的理论公式可用于钻井水力参数计算。 展开更多
关键词 石油 幂律流体 偏心环空 螺旋流 钻井 钻井泥浆
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在爆炸载荷作用下连云港海淤的粘性特征 被引量:13
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作者 许连坡 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 1990年第4期297-301,共5页
本文研究了连云港海底淤泥的剪应力F_1和速度梯度du/dn的关系,得到在爆炸载荷下,它是幂律流体,而且幂指数α很小;这一点为爆破实验提供了很多方便。
关键词 爆炸 载荷作用 海淤 粘性 粘滞力
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存在滑移时两圆球间的幂律流体挤压流动 被引量:12
18
作者 黄文彬 徐泳 +1 位作者 练国平 李红艳 《应用数学和力学》 EI CSCD 北大核心 2002年第7期722-728,共7页
基于Reynolds润滑理论分析了壁面滑移对任意圆球颗粒间幂律流体的挤压流动的影响· 研究表明有壁面滑移时挤压流动的粘性力可通过引进本文定义的滑移修正系数分离出无滑移解· 推导出的挤压力滑移修正系数是一积分表达式 ,依... 基于Reynolds润滑理论分析了壁面滑移对任意圆球颗粒间幂律流体的挤压流动的影响· 研究表明有壁面滑移时挤压流动的粘性力可通过引进本文定义的滑移修正系数分离出无滑移解· 推导出的挤压力滑移修正系数是一积分表达式 ,依赖于滑移参数、幂律指数、球间隙和积分上限· 一般地壁面滑移导致粘性力减小 ,粘性力的减小量随幂律指数的增大而增大 ,表明壁面滑移对剪切增稠流变材料有更大的影响 ;粘性力的减小量还随着滑移参数的增大而增加 ,而这恰与假设相符合 ;粘性力的减小量又随球间隙减小或积分上限的增大 (从液桥情况到完全浸渍 )而减小直到趋于常数 ,这一特性在离散元模拟时可以有效地减少计算量· 展开更多
关键词 润滑 幂律流体 挤压流动 粘性力 壁面滑移 离散元法
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基于黏度时变性的桩端压力浆液上返高度模型及工程应用 被引量:16
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作者 戴国亮 万志辉 +1 位作者 竺明星 龚维明 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第8期2941-2950,共10页
桩端后压浆浆液上返高度对后压浆桩承载力的计算影响较大。基于幂律型流体的黏度时变性特征,推导了考虑黏度时变性的桩端压力浆液上返的理论计算公式,并给出了参数的确定方法及成层土中浆液上返高度的迭代算法;结合台州湾大桥的接线工程... 桩端后压浆浆液上返高度对后压浆桩承载力的计算影响较大。基于幂律型流体的黏度时变性特征,推导了考虑黏度时变性的桩端压力浆液上返的理论计算公式,并给出了参数的确定方法及成层土中浆液上返高度的迭代算法;结合台州湾大桥的接线工程,利用电磁波CT对桩基后压浆的加固效果进行了探测分析。结果表明,采用浆液沿压浆管道阻力损失的拟合值并考虑黏度时变性得到的浆液上返高度的计算结果与实测结果基本吻合且偏于安全,而忽略黏度时变性得到的计算结果偏大,会对后压浆桩的承载力设计造成不利影响。此外,电磁波CT能观测到桩体、水泥浆加固体及土体的分布情况,且能推测出水泥浆液在桩端的扩散范围和沿桩身的上返高度,可用于评价后压浆桩的压浆效果。研究成果可为后压浆桩的设计和效果检测提供参考和指导。 展开更多
关键词 幂律型流体 黏度时变性 桩端后压浆 上返高度 电磁波CT
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考虑多孔介质迂回曲折效应的幂律流体柱形渗透注浆机制 被引量:16
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作者 杨志全 卢杰 +6 位作者 王渊 张智伟 杨溢 朱颖彦 张杰 郭永发 陈兴贵 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第2期410-418,共9页
多孔介质的迂回曲折效应对浆液在其中的渗透扩散与注浆效果具有非常重要的影响。采用理论分析,研究考虑多孔介质迂回曲折效应的幂律流体渗流运动方程,推导考虑多孔介质迂回曲折效应的幂律流体柱形渗透注浆机制;基于计算机编程技术,依托C... 多孔介质的迂回曲折效应对浆液在其中的渗透扩散与注浆效果具有非常重要的影响。采用理论分析,研究考虑多孔介质迂回曲折效应的幂律流体渗流运动方程,推导考虑多孔介质迂回曲折效应的幂律流体柱形渗透注浆机制;基于计算机编程技术,依托COMSOL Multiphysics平台与达西定律,二次开发得到考虑多孔介质迂回曲折效应的幂律流体柱形渗透注浆机制的三维数值模拟程序,并以此开展不同水灰比幂律型水泥浆液在砾石土体中渗透注浆过程的数值模拟;通过对比分析,研究理论分析、模型试验与数值模拟结果验证该理论机制。研究结果表明:采用考虑多孔介质迂回曲折效应的幂律流体柱形渗透注浆机制得到的扩散半径理论计算值、数值模拟值较不考虑多孔介质迂回曲折效应的幂律流体柱形渗透注浆扩散机制公式得到的扩散半径理论计算值、数值模拟值更接近注浆模型试验值,因此可较好地说明考虑多孔介质迂回曲折效应的幂律流体柱形渗透注浆机制较不考虑多孔介质迂回曲折效应的幂律流体柱形渗透注浆扩散机制公式更能反映幂律流体在多孔介质中的渗透注浆扩散规律。该研究成果可为多孔介质地层的实践注浆工程设计及施工提供一定的理论指导与技术参考。 展开更多
关键词 渗流力学 多孔介质 迂回曲折效应 幂律流体 柱形扩散 渗透注浆机制
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