3D打印裂隙岩体动态力学性能及能量耗散规律初探

地下岩体结构经常遭受到地震、爆炸、冲击振动等产生的动力扰动，利用3D打印技术的优势研究冲击荷载下岩体动态力学性能对实现3D打印技术在工程领域的应用具有重要意义。采用φ50 mm的变截面霍普金森压杆(SHPB)装置，对含预制裂隙的3D打印岩体试样进行动态单轴压缩试验。研究结果表明：试样的动态抗压强度随着预制裂隙倾角的增大呈现出先减小后增大的趋势，当预制裂隙倾角为30°时试样强度最小，当预制裂隙倾角为90°时试样强度最大。与3D打印岩体试样的静态单轴压缩强度对比发现，3D打印砂性材料具有明显的率效应，当应变率为139.65 s^-1时，3D打印岩体试样的动态抗压强度是静态抗压强度的4.34倍。预制裂隙缺陷在一定程度上加剧了试样的能量耗散和破碎过程，并且30°倾角预制裂隙对试样能量耗散和破碎结果的影响程度最大。同时，3D打印岩体试样的能量耗散过程与破碎块度表现出明显的自相关性，所用的3D打印砂性材料的宏观破碎结果与能量耗散之间的关系与天然岩石材料有一定相似性，为今后3D打印材料模拟天然岩体应用于动态力学试验的可行性奠定了基础。     

针对易漏砂岩地层防井漏材料粒径优化设计

为解决易漏失砂岩地层频发的井漏问题,采用巴西劈裂试验研究方法,测试不同粒径组合方式下防井漏材料对于井壁抗拉强度的强化效果。通过对比岩样孔喉尺寸和钻井液中防井漏材料的颗粒粒径,分析砂岩经不同粒径防井漏材料钻井液处理后的岩样抗拉强度测试结果,得到以下结论:相较于水润岩样的抗拉强度,防井漏材料明显起到强化井壁的效果,从而提高地层承压能力;未经粒径优化设计的防井漏材料有可能无法强化井壁,从而造成井漏问题无法缓解和钻井材料资源浪费等问题;钻井液中防井漏材料颗粒粒径范围越广,井壁强化效果越明显;若要达到最佳防井漏效果,使得地层承压能力最高,建议钻井液在进行防井漏材料粒径组合优化设计时,应考虑将防井漏材料的平均颗粒粒径约等于岩样平均孔喉尺寸。研究结果可为维持易漏失砂岩地层的井壁稳定、缩短非生产时间和安全高效钻井提供参考。     

川西彭州地区雷口坡组潮坪相薄储层辨识机理研究

川西彭州地区三叠系雷口坡组雷四上亚段潮坪相薄储层识别难度极大。围绕如何从复合地震强反射中区分并识别上、下两套储层面临的地球物理难题,采用先“分”后“合”的研究思路,基于实际地层结构及不同储层叠加样式建立正演模型,利用全波场波动方程正演模拟技术,剖析了不同主频条件下薄储层的地震响应特征,通过波形差异化分析,从复合地震响应中“剥离”出了两套储层所引起的地震响应特征及变化规律,明确了两套储层在不同频带下的地震识别标志和识别方法,为该区强反射界面干扰下两套薄互层储层辨识机理分析及精准预测奠定了基础。基于不同频带下薄储层辨识机理的分析结果,定性预测了薄储层平面展布,提出了深层潮坪相薄储层识别和预测难题的解决方案,为该区地震资料品质评价、面向薄储层的地震采集技术设计、地震资料处理及薄储层预测提供了依据和指导。     

孔隙水压力对抗滑桩加固边坡稳定性影响分析

抗滑桩具有施工方便和加固效果能力优良等优点,在边坡治理中应用最多.当采用抗滑桩来加固边坡时,在工程实际中普遍根据极限平衡法对边坡的稳定性进行分析,该方法得到的结果仅是近似解,因此,本文采用极限分析上限方法同抗剪强度折减技术相结合,研究了在孔隙水压力下边坡采用抗滑桩加固时的极限平衡状态方程,并对抗滑桩桩侧有效土压力进行了求解,将孔隙水压力视为外力荷载做功,通过虚功方程来体现.并以工程实例为基础,对边坡进行变动参数计算与对比分析,验证了该方法的合理性.     

构造煤孔隙压缩性研究

利用分形理论和压汞实验中进汞量与进汞压力的双对数曲线,得出计算孔隙压缩系数的各种参数,最后求得构造煤的孔隙压缩系数βp随压力变化的数值;结果表明,构造煤的孔隙压缩系数随着煤样构造变形强度的增加而减小,即低的变形强度对应于高的压缩系数。     

我国堆场磷石膏工程特性分析

磷石膏堆场的渗流及稳定性分析结果的可靠度取决于磷石膏物理力学参数的准确性,因此开展磷石膏工程特性研究十分必要。根据我国不同磷石膏堆场的试验数据,分别对磷石膏的物理性质、击实特性、渗透特性、固结特性和强度特性进行了分析。结果表明:磷石膏强度、压缩、渗透特性均与其压实程度密切相关,相同压实程度不同堆场磷石膏的物理力学性质相近;磷石膏渗透特性与其晶体形态有关;磷石膏在荷载作用下具有长期蠕变变形特性,磷石膏堆场封场后仍会发生较大沉降;深部磷石膏破坏时的应变大于浅层磷石膏;磷石膏剪切破坏时产生负孔隙水压力,实际工程中可通过测试孔压的变化了解堆场坝体的安全程度。     

脱硫活性焦水洗再生过程实验研究

对5种活性焦水洗再生前后的脱硫性能进行实验研究，通过比表面积（BET）、X射线光电子能谱（XPS）方法表征水洗再生工艺对活性焦孔隙结构和表面化学性质的影响，揭示影响活性焦水洗再生性能的关键因素。结果表明:活性焦脱硫硫容的大小和水洗再生率的高低没有直接关系；微孔比表面积较大的活性焦脱硫性能较好，中大孔孔容较大的活性焦水洗再生率较高，同时具备较大的微孔比表面积和中大孔孔容结构的活性焦适宜水洗再生工艺；活性焦表面极性含氧官能团含量越高水洗再生效果越好；活性焦AC5经过6次水洗再生循环，微孔中的硫酸经过多次累积后可以被水洗出，稳定再生率保持在45%~50%，最适用于活性焦水洗再生工艺。     

四川盆地上三叠统划分对比研究

四川盆地上三叠统对比长期存在混乱，给盆地整体评价带来困难。通过岩石地层、地震地层、事件地层及高分辨率旋回地层等多种方法讨论了须家河组与香溪群各岩性段的对比关系，得出了全盆地上三叠统的对比关系；指出须四段底可近似看成等时界面；须家河组下部地层自西向东、向南逐层超覆在雷口坡组之上，上部地层在盆地西北部自东南向西北方向剥蚀层位渐次变老。文章建议四川盆地上三叠统废除“香溪群”，统一使用“须家河组”，以利于对全盆地上三叠统进行油气资源整体评价与深化研究。