三维非达西渗流的有限元分析

本文以非线性渗透规律的两种主要形式为基础,推导并建立了非达西渗流的三维有限元数值记算模型,分析了用有限元法分析非达西渗流的特点,用FORTRAN语言编制了相应的计算程序,并借助堆石坝渗流模型的实测结果进行了验证.     

裂隙网络非达西渗流REV及非达西系数张量研究

裂隙网络渗流理论最初建立在裂隙渗流服从立方定律的基础上,而裂隙中非达西渗流更为广泛存在,因此,裂隙网络非达西渗流特性研究更具工程应用前景。本文首先对基于单裂隙立方定律的线素法模型进行改进,用以实现裂隙网络非达西渗流的计算,进而将其应用于实测裂隙数据生成的裂隙网络非达西渗流特性的研究。研究结果表明:根据改进线素法模型和Forchheimer定律计算得到的等效渗透系数张量与线素法模型和达西定律计算得到的具有一致性。对于同一裂隙网络而言,等效非达西系数张量确定的渗流REV要比等效渗透系数张量确定的大,且等效渗透系数张量与等效非达西系数张量的主轴方向一致,但两者之间的长轴互相垂直。     

低速非达西双渗油藏DST段塞流测试渗流模型及应用

本文在分析了实际低速非达西双渗油藏DST段塞流测试非自喷井渗流规律的基础上,导出了其有效井径数学模型,利用Laplace变换及特殊物理方程理论,导出了该模型的拉氏空间解析解,利用Stehfest数值算法进行数值反演,得出了实空间解,并绘制了无因次样板曲线。结果表明：启动压力梯度、层问储容比、地层系数比的变化对段塞流试井解释结果有较大的影响。当窜流系数比较大时,在晚期段曲线几乎相交于同一条曲线;但是当窜流系数比较小时,层间储容比、地层系数之比对于压力曲线的后期段有较大的影响,曲线后期段上翘。采用本模型绘制的样板曲线,能较大程度上提高拟合精度,可有效运用于现场DST段塞流试井分析。     

黏土结合水起始剪切力对非达西渗流的影响

黏土结合水对黏土的流变、膨胀以及渗透等有显著影响,了解黏土结合水性质变化对黏土研究具有重要意义。基于黏土双电层理论,由黏土微电场推导黏土结合水抗剪强度与结合水到黏土颗粒距离的函数关系,并以此解释黏土非达西渗流的机理。结果表明:黏土结合水具有类似非牛顿液体性质,双电层中每一处结合水存在"起始剪切力",当水压力超过结合水的"起始剪切力"时,结合水将发生移动;黏土非达西渗流存在起始水力梯度,且起始水力梯度与结合水的"起始剪切力"呈线性关系;当黏土开始发生渗流时,结合水在孔隙中流速呈曲线分布,流量与水力梯度呈非线性关系,黏土渗流特征曲线出现下凹型非线性曲线。     

凝析气藏考虑高速流动效应的油气渗流动态研究

近期的大量理论和实验研究发现。高速流动导致的毛管数和非达西效应对近井油气相对渗透率有显著影响，而目前仅仅考虑非达西效应无法准确描述油气真实渗流状态。如何准确理解并考虑这两种效应的影响对于凝析气藏渗流动态分析以及生产动态预测有很重要的意义。本文建立了油气两相渗流的定解问题，得到了拟稳态形式的流入动态方程。在三区渗流机理上．首次综合考虑了毛管数和非达西效应对相对渗透率的影响。实例分析揭示了高速流动下油气相对渗透率变化及油气分布状态新特征。对不同流入动态模型的对比分析表明。本文方法较之现有方法更有助于正确预测生产动态。评估气井产能。     

弱透水层低速非达西流咸水下移过程的模拟研究

弱透水层以黏性土为主,其渗流通常表现出低速非达西特性。开采条件下,弱透水层中咸水下移问题是典型的渗流-固结-溶质运移耦合问题。本文以华北平原典型的"上咸下淡"含水层系统为研究对象,采用修正的多场耦合模型,研究了弱透水层中非达西渗流固结过程对咸水下移的影响。研究结果表明,非达西渗流不仅增加了黏性土层的固结时间,而且,在一定程度上,减缓了咸水下移速度。同时,非达西渗流条件下流速具有削峰拖尾特征,天然水力梯度越大,拖尾越不明显,而削峰始终存在。咸水下移前期,不考虑固结过程时其运移速度更快,而在中后期,情况相反。阻滞因子决定了弱透水层渗流固结过程对咸水下移的影响程度。     

第一类越流含水层系统中非完整井附近非达西渗流近似解析解

研究了第一类越流含水层系统中非完整井附近非达西渗流问题,得到主含水层抽水井附近水位降深拉氏空间近似解析解及抽水后期近似解析解。抽水井附近主含水层中渗流概化径向渗流和垂向渗流,径向渗流由于流速较大由非达西渗流公式Izbash公式来刻画,垂向渗流由于流速较小用达西定律表示,通过线性化方法简化非达西非线性项,然后结合Laplace变换和有限余弦Fourier变换对水流模型进行求解。结果表明:主含水层中水位降深对称于滤水管中轴线,且在中轴线处最大;在抽水后期,主含水层水位降深随着弱透水层渗透系数的增大而减小,且随着Izbash公式中非达西经验指数n值增大,主含水层得到越流补给的水量减小。     

不平衡效应对稠油渗流的影响

本文利用稠油的多组分模型，研究了不平衡效应对粘弹性稠油在多孔介质中渗流的影响。通过建交我孔介质中存在不平衡效应的一维有界不稳定直线渗流的数学模型，分别推出了渗流初期和后期的压力分布解析式，并与一般牛顿流体渗流进行了比较。结果表明，不平衡效应使得渗流过程中的压力下降缓慢，在实际的稠油开采中，要合理的利用稠油的粘弹特性。     

分形油藏渗流问题的精确解及动态特征

本文将油井有效半径引入分形油藏渗流问题的内边界条件之中，从而建立了分形油藏渗流问题的新模型，并在考虑到井筒讲集和表皮效应的情况下求得了外边界无限大，有界封闭和有界定压三种典型情况下分形油藏压力分布的精确解析表达式。     

考虑井筒储存与表皮效应影响的脉冲试井理论模型

脉冲试井用来确定油藏的传导系数和储存能力,通过改变激动并(脉冲井)的产量并在附近观察井(响应井)上观察压力响应来进行脉冲试井。 本文给出考虑井筒储存和井壁的表皮效应的脉冲试井理论模型。以往研究多采用切线法,这种方法局限性很大,常给解释结果带来误差。本文引入割线法,可以在压力曲线的任一位置做平行线时,明显提高了解释精度。     

三峡水库支流库湾低流速条件下测流方法探讨及应用

三峡蓄水成库后,库区部分支流受长江干流回水顶托,形成了支流库湾,水体流态由典型的河流形态变为类湖泊形态,受上游来流和水库调度等因素综合影响,库湾水动力条件变得极其复杂.在野外长期现场观测的基础上,针对支流库湾水体复杂的水动力条件,提出了一种独特的流速监测方法.运用该方法在香溪河库湾测流,获得了较好的测流结果,能较好地表...     

粘性泥石流运动流速与流量计算

粘性泥石流作为最常见的一种泥石流，普遍存在于固体物质组成松散、降雨持续集中的陡峻山区。作者首先对现有的粘性泥石流运动速度的有关成果进行扼要评述。根据曼宁公式的结构形式，通过对大量泥石流沟的实测资料进行统计分析，得出涉及参数较为全面、具有一定普遍意义的粘性泥石流运动速度公式，经验表明该公式的可靠度令人满意，据此提出粘性泥石流的流量公式及其计算方法，从而为泥石流灾害治理工程规划设计提供了科学依据。     

龚嘴水库悬沙三角洲洲头出库后淤积特性及其影响

龚嘴水库悬移质淤积三角洲洲头已于１９８３年汛末出库，洲头出库后泥沙淤积特性主要表现为水流输沙能力的调整。悬沙淤积趋向相对平衡，推移质淤积的矛盾日渐突出，调节库容继续减少，库尾回水抬高将危及成昆铁路的安全，泥沙大量出库不仅对龚嘴大坝水工建筑物和的安全运行造成威胁，还加快了下游铜街子水库的淤积速度。只有瀑布沟水电工程早日兴建才能彻底解决上游的来沙问题。使龚嘴和铜街子水库长期发挥效益。     

颗粒浓度及颗粒尺寸对管内气固两相流动速度结构的影响

本文应用ＬＤＶ技术对方管内网栅后的气固两相流动，在平均粒么Ｄｐ＝０．３５ｍｍ，颗粒质量浓度为０．１２％，０．２１％，０．３３５％；Ｄｐ＝０．６ｍｍ，颗粒质量质量浓度为０．１６％，０．２４５％，０．３４５％；Ｄｐ＝０．９ｍｍ，颗粒质量浓度为０．２０５％，０．３０％多种工况下进行测量，给出了各种工况下气流时均速度及颗粒时均速度的分布情况。通过与纯气流条件下的实验结果比较分析了颗粒浓度及颗粒尺寸对管内气     

Applicability of Geostatistical Tools and Fractal Theory for the Estimation of the Effect of a River on Water Relations in Adjacent Area

The paper presents a new method of estimation of the effect of a river on the ground waters of the adjacent area, different than the one used so far and based on the application of geostatistical methods and the fractal theories. An analysis was performed of a 14‐year series of daily observations of ordinates of water level in the river Oder and ordinates of ground water levels in five piezometers situated at various distances from the riverbed, within the range from 120 to 1000 m. The first stage of the analysis was devoted to evaluation of the applicability of classical statistical measures. It was found that only selected ones display a relation with the distance. Those included maximum value, ranges, coefficients of variation, and variances. The remaining ones proved to be non‐applicable. The next stage was the analysis of correlations between the parameters of semivariograms of ground water levels in the piezometers and the parameters of semivariograms of water levels in river Oder. It was demonstrated that the values of each parameter were related with the distance of a given piezometer from the riverbed. This means that they are useful for the estimation of the effect of the river Oder on the adjacent areas, as are the fractal dimensions. Copyright © 2015 John Wiley & Sons, Ltd.