花岗岩剪切破坏过程声发射横、纵波特征试验研究

开展花岗岩剪切声发射监测试验,利用横、纵波2种传感器接收花岗岩剪切破坏过程的声发射信号,分析声发射横、纵波信号的变化规律及其异同点,探讨两类信号变化规律差异性的原因。研究结果表明：剪切破坏过程中声发射横、纵波事件率变化趋势不一致,纵波事件率在弹性阶段达到最大值后降低,峰值应力前出现“平静期”,累计计数呈“S”型变化;横波事件率在临近峰值应力时出现最大值,累计计数呈“指数”型变化。剪切破坏过程声发射横、纵波事件能量变化趋势一致,破坏过程能量不断增大,临近峰值应力能率达到最大值,累计能量陡增。声发射横、纵波信号频率演化和分布差异性明显,纵波主频在6个固定的频率,近似呈条带状演化,而横波频率成分复杂,主频条带状演化不明显;纵波主频集中分布在90～110 kHz,而横波主频离散分布在0～500k Hz。由于横、纵传感器类型的差异,对岩石破裂过程不同频率声发射信号响应机制不同,是二者声发射事件数量变化趋势不一致的原因;横、纵波声发射事件能量变化趋势一致,这可能与二者高能量的信号均呈现低频特征有关。研究成果进一步丰富和完善了对岩石破裂过程声发射信号特征认识,有助于深入揭示岩石破裂灾变机制。     

冻融循环下橡胶混凝土动态力学特性试验研究

为研究冻融循环下橡胶混凝土的动态力学特性,采用非金属超声波检测仪测量橡胶体积掺量为10%的混凝土试件在不同冻融循环次数下的纵波波速,并利用直径74 mm变截面分离式霍普金森压杆(SHPB)试验装置在不同冲击气压(0.3,0.4,0.5,0.6 MPa)下对不同冻融循环次数(0、25、50、75、100、125)的橡胶混凝土试件进行单轴冲击压缩试验,分析其应力-应变曲线、峰值应力、极限应变、动态强度增强因子(DIF)和吸能效果变化规律。结果表明：橡胶的掺入使混凝土强度降低,但其韧性及吸能效果明显增加;随着冻融循环次数的增加,橡胶混凝土纵波波速随之减小,损伤度增加,冻融作用对橡胶混凝土造成损伤,降低试件纵波波速;相同冻融循环次数下,随着应变率的增大试件峰值应力、极限应变、DIF和吸收能都随之增大,试件存在明显的应变率效应;0.6 MPa冲击气压下冻融循环25,50,75,100,125次试件峰值应力分别降低了25.1%、37.1%、46%、52.5%、54.8%,随着冻融循环次数的增加,试件峰值应力降低,降幅逐渐减小,循环次数超过100次后试件应力降幅不再明显,极限应变增加,吸收能减少,冻...     

基于纵波波速的边坡岩体变形模量参数研究

岩体变形模量是岩体工程设计中一项非常重要的参数。传统现场原位测试方法不但耗时长、代价高,且代表性较差,往往不可能大量开展。在详细阐述基于纵波波速评价岩体变形特性可行性的基础上,分析国内外岩体质量分级、各级岩体变形模量与纵波波速的对应关系,最后基于大量硬质岩体原位变形试验与相应纵波波速测试资料,建立起具有良好实用价值的岩体变形模量与纵波波速间经验定量关系,并得到实例检验。     

高温后石灰岩的物理力学特性研究

对焦作石灰岩在常温及经历100℃～800℃不同温度作用后的物理力学特性进行了试验研究,详细分析了加温后石灰岩的表观形态、体积、质量、密度和纵横波波速以及单轴下石灰岩的峰值应力、峰值应变和弹性模量等的变化情况,并对石灰岩高温劣化的影响因素进行了分析。研究结果表明,高温使石灰岩的表观形态发生改变：在400℃以内,温度对石灰岩的物理力学性质的影响不大;200℃以下石灰岩的体积略微减少,超过200℃后石灰岩的体积明显增大,石灰岩的密度随温度的升高而逐步减少;随温度的升高,石灰岩的纵、横波波速大都呈现下降;高温后石灰岩的波速比变化呈无规律性;高温后石灰岩的动弹性模量随温度上升而下降。经历的温度超过400℃后石灰岩的峰值应力和弹性模量均有不同幅度的降低,而800℃内石灰岩的峰值应变随温度的升高变化不明显。温度引起的热应力作用、矿物组分和微结构变化导致石灰岩物理力学性质发生改变与高温劣化。     

基于方位各向异性理论的地震预测裂缝方法及应用综述

裂缝预测在碳酸盐岩储层评价中是至关重要的,预测裂缝的方法主要包括基于岩芯观察描述、测井识别裂缝、地震资料预测裂缝等。重点阐述了地震预测裂缝的4种方法,如多波多分量预测裂缝、P-S转换波预测裂缝、VSP地震预测裂缝以及纵波AVAZ预测裂缝。综合比较各种方法的原理和费用投资情况认为,纵波AVAZ预测裂缝是一种有效且价格相对合理的方法。最后介绍了纵波AVAZ预测裂缝方法在A油田的应用实例,有一定的预测效果。     

地震裂缝综合预测技术在川西致密砂岩储层中的应用

川西BMM地区侏罗系沙溪庙组储层为河流相低孔低渗致密砂岩，裂缝控制了储层的储渗空间和井的产能。针对研究区为窄方位三维P波地震数据，直接用于地震裂缝检测存在的不足，提出了解决这一问题的实用处理方法。在各向异性理论和实际井资料合成的方位AVO理论记录指导下，从三维方位数据体中提取地震波反射振幅、速度和高频衰减参数，并利用其方位变化特征来预测裂缝各向异性。为了消除岩性横向变化对裂缝检测的不利影响，减少多解性，从沉积相分析入手，描述河流的空间分布，利用砂岩和泥岩伽马值的差异，通过反演技术，建立砂岩储层的空间分布模式，然后进一步估计砂体的裂缝发育情况以及含流体性。预测效果获得了新钻井的验证，取得了很好的经济效益。     

纵波VTI介质理论与应用研究

近年来国际上关于各向异性的研究文章发表较多，也报道了一些成功的应用实例。本文通过国内一块三维资料的处理与解释，发现VTI各向异性问题对实际地震成像存在较大的影响。本文基于Alkhalifah(1997)提出的VTI各向异性介质的成像理论，研究了如何求取P波反射资料的各向异性速度和叠加成像问题。出于完整性的考虑，文中对各向异性研究的发展过程，以及本次处理涉及的基本理论做了简要的介绍。     

AVO反演纵,横波速度

本文的方法是：首先利用Ｚｏｐｐｒｉｔｚ方程的近似式，得到反射系数序列；然后将其与地震子波褶积，使其求解结果与实际地震数据的最小平方问题归结为求解一大型稀疏矩阵方程，并采用奇异值分解法求解，在褶积过程中要考虑子波误差的影响，在求解方程和矩阵过程中要考虑用声波测井速度值或实验室测试速度值进行标定。最后，可一次解出介质从浅至深的纵、横波速度值。     

二维层状模型的快速三分量合成

对层状介质模型中的多分量波场传播进行简单分析及某些简化后,提出了三分量记录合成的快速近似算法。该算法使用射线追踪计算传播时间,应用波场界面方程计算反射振幅。由于采用了快速射线追踪算法及一些有效的简化,使该算法计算速度很快,一般模型在 AST 386微机上生成三分量记录仅需十几分钟至数十分钟。