岩石微观胶结模型及离散元数值仿真方法初探 被引量：44

1

作者 蒋明镜 陈贺 刘芳 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第1期15-23,共9页

基于胶结铝棒接触力学特性的系列室内微观试验,提出用于模拟岩石的微观胶结接触模型,并将该模型引入二维离散元商业软件PFC2D,模拟岩石室内单双轴压缩、直接拉伸和巴西试验,并将数值试验结果与室内试验实测结果进行对比分析,验证该数值... 基于胶结铝棒接触力学特性的系列室内微观试验,提出用于模拟岩石的微观胶结接触模型,并将该模型引入二维离散元商业软件PFC2D,模拟岩石室内单双轴压缩、直接拉伸和巴西试验,并将数值试验结果与室内试验实测结果进行对比分析,验证该数值方法在反映岩石基本力学特性方面的有效性,研究结果表明,基于水泥微观胶结模型的离散单元法能够合理地描述岩石的主要力学特性;通过胶结破坏数目与轴向应力之间的关系曲线可以识别岩石裂纹扩展的规律及各个阶段,并能够确定裂纹扩展过程中的起裂应力、裂纹损伤应力和峰值应力。 展开更多

关键词 岩石力学 离散元法 胶结模型 裂纹扩展 裂纹损伤应力

下载PDF 职称材料

深海能源土微观力学胶结模型及参数研究 被引量：15

2

作者 蒋明镜 肖俞 朱方园 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第9期1574-1583,共10页

天然气水合物主要以胶结物形式存在深海能源土颗粒之间,对能源土强度影响显著,因此研究水合物胶结接触力学特性对能源土力学性质研究有重要作用,而其中的关键是水合物胶结模型及胶结参数的确定。首先,引入并讨论了一种微观胶结接触模型... 天然气水合物主要以胶结物形式存在深海能源土颗粒之间,对能源土强度影响显著,因此研究水合物胶结接触力学特性对能源土力学性质研究有重要作用,而其中的关键是水合物胶结模型及胶结参数的确定。首先,引入并讨论了一种微观胶结接触模型及其对于能源土胶结接触力学特性的适用性;其次,通过文献资料系统分析,获取不同温度、压力及水合物密度条件下天然气水合物的强度与弹性模量表达式;最后,进一步研究了水合物微观胶结模型中的胶结参数,该类水合物微观胶结参数取决于能源土中水合物埋藏深度(赋存环境压力)、温度、水合物密度,这些宏观参量容易确定。 展开更多

关键词 天然气水合物 能源土 微观胶结模型 模型参数

原文传递

胶结模型油藏物理模拟实验技术 被引量：7

3

作者 张红欣 王建 +1 位作者 吕思洲 陈亚宁 《石油勘探与开发》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2004年第B11期59-62,共4页

建立了人造胶结油藏模型三维物理模拟实验技术,用于研究渗流机理和提高采收率。这种油藏物理模型由环氧树脂密封,放置在大型压力舱中,系统实验压力可以达到3MPa,设计了50个测压点和40个电阻检测点,可以实时测定不同部位的压力和电阻率... 建立了人造胶结油藏模型三维物理模拟实验技术,用于研究渗流机理和提高采收率。这种油藏物理模型由环氧树脂密封,放置在大型压力舱中,系统实验压力可以达到3MPa,设计了50个测压点和40个电阻检测点,可以实时测定不同部位的压力和电阻率变化情况,2台电子天平用于计量产出液中的油水量。利用该实验系统和方法,可以长时间模拟饱和水、油驱水、水驱油等过程,并对油藏物理模型的动态数据和静态数据进行综合分析。 展开更多

关键词 油藏物理模拟 实验技术 胶结模型 渗流实验

下载PDF 职称材料

考虑水合物胶结厚度的深海能源土粒间胶结模型研究 被引量：9

4

作者 蒋明镜 贺洁 周雅萍 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第5期1231-1240,共10页

天然气水合物被公认是解决当前能源危机的潜在新型能源而备受关注。含水合物的海底土体称为深海能源土。水合物在能源土中有不同的赋存形式(如填充型水合物和胶结型水合物等),由于胶结型水合物对整体强度的贡献比其他存在形式更大,尤其... 天然气水合物被公认是解决当前能源危机的潜在新型能源而备受关注。含水合物的海底土体称为深海能源土。水合物在能源土中有不同的赋存形式(如填充型水合物和胶结型水合物等),由于胶结型水合物对整体强度的贡献比其他存在形式更大,尤其是饱和度较低的情况。针对于胶结型水合物的赋存形式进行研究,水合物作为胶结物质存在于土颗粒之间,胶结厚度会在一定范围内变化。为真实地反映此现象,通过对能源土试样的电镜扫描图片整理分析,获得水合物饱和度与粒间胶结厚度的函数关系。基于前期已经完成的不同粒间胶结厚度下胶结力学特性的试验研究成果,为探究胶结厚度变化对能源土体宏观力学特性的影响,建立了考虑水合物胶结厚度的能源土粒间胶结模型,并介绍此模型中相关胶结参数及其确定方法。 展开更多

关键词 水合物 胶结厚度 粒间胶结模型 能源土

原文传递

考虑宽度与厚度的颗粒胶结模型理论分析 被引量：4

5

作者 王华宁 龚浩 +1 位作者 李富根 蒋明镜 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第5期822-831,共10页

在深海能源土、岩石风化等问题离散元模拟中,颗粒间胶结物的增减将对材料宏观力学特性有显著影响,因此需要建立考虑胶结厚度和宽度的胶结模型。针对离散元理论中粒间真实形状胶结物在粒间力作用下的刚度和强度确定问题,基于原始的Dvorki... 在深海能源土、岩石风化等问题离散元模拟中,颗粒间胶结物的增减将对材料宏观力学特性有显著影响,因此需要建立考虑胶结厚度和宽度的胶结模型。针对离散元理论中粒间真实形状胶结物在粒间力作用下的刚度和强度确定问题,基于原始的Dvorkin理论,给出高精度的胶结力学响应理论解。求解中将位移函数对称化,提出一种修正位移试函数的方法,提高了二维颗粒微观胶结模型应力场的对称性和精度,经验证解答在定性和定量上符合有限元模拟结果。根据所得解答对胶结物几何参数进行了分析,讨论了胶结宽度和厚度对胶结刚度的影响,并给出了针对一般常见材料的刚度拟合公式。采用双剪统一强度理论分析了脆性和塑性胶结材料的初始破坏区位置,给出拉/压剪复合受力状态的强度包线。本文解答可方便快捷地获得胶结模型的大量力学响应信息,可作为试验数据的验证和补充,协助建立胶结物在复杂荷载作用下的破坏判据,进而建立完整的离散元胶结模型。 展开更多

关键词 离散元 胶结模型 Dvorkin理论 双剪统一强度理论

原文传递

一个深海能源土的温度–水压–力学二维微观胶结模型 被引量：4

6

作者 蒋明镜 朱方园 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第8期1377-1386,共10页

天然气水合物以胶结形式赋存时,对深海能源土的强度和变形特性影响显著,且其影响程度与所处温度、水压与力学环境密切相关。旨在建立可考虑温(温度)–压(水压)–力(力–位移与胶结破坏准则)耦合影响的深海能源土微观胶结模型。首先,依... 天然气水合物以胶结形式赋存时,对深海能源土的强度和变形特性影响显著,且其影响程度与所处温度、水压与力学环境密切相关。旨在建立可考虑温(温度)–压(水压)–力(力–位移与胶结破坏准则)耦合影响的深海能源土微观胶结模型。首先,依据能源土中水合物胶结可发生于两种接触形式(直接接触与有间距)的土颗粒间,提出适用于两种胶结模式的力–位移准则和胶结破坏准则。其次,提出温压距离参数L(表示在无量纲化处理后的温度–水压坐标平面,土体所处温度与水压点到水合物相平衡线的最小距离),并依据文献资料分析,建立水合物胶结强度、刚度与参数L间的关系。最后,建立由水合物饱和度确定的粒间水合物胶结尺寸计算方法,并据此进一步建立了胶结强度与刚度同水合物饱和度间的关系。该模型可以方便地植入离散元程序,从而用于深海能源土的宏微观力学分析。 展开更多

关键词 深海能源土 水合物 温压环境 胶结模型

原文传递

水泥胶结颗粒的微观力学模型试验 被引量：22

7

作者 蒋明镜 肖俞 +1 位作者 孙渝刚 吴晓峰 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第5期1293-1299,共7页

土体粒间胶结是建立天然结构性土本构模型的决定性因素之一,将胶结颗粒理想化为两铝棒,在指定位置处形成胶结。采用水泥作为胶结材料,对胶结颗粒进行了一系列简单加载试验(包括拉伸、压缩、压剪、压扭)和复杂应力路径试验,并与蒋明镜等... 土体粒间胶结是建立天然结构性土本构模型的决定性因素之一,将胶结颗粒理想化为两铝棒,在指定位置处形成胶结。采用水泥作为胶结材料,对胶结颗粒进行了一系列简单加载试验(包括拉伸、压缩、压剪、压扭)和复杂应力路径试验,并与蒋明镜等所做的环氧树脂胶结试验进行对比。结果表明:胶结材料对胶结颗粒的力学性能存在一定影响,但基本规律符合蒋明镜等所提出的理想颗粒间胶结模型。水泥胶结抗拉强度低于环氧树脂胶结抗拉强度,但延性相对较好,抗压特性均呈塑性软化现象;二者的抗剪强度初始均随法向压力的增加而增大,当法向压力超过一定值时,又随法向压力的增加而减小(该压力称为界限法向压力),但水泥胶结的界限法向压力明显高于环氧树脂胶结,扭转试验规律与剪切试验规律类似。在三维应力空间中(法向压力-扭矩-剪力)水泥胶结的强度包线呈橄榄球状,环氧树脂胶结强度包线呈水滴状。 展开更多

关键词 水泥胶结 离散单元法 胶结模型 微观胶结试验

原文传递

基于微观胶结厚度模型的深海能源土宏观力学特性离散元分析 被引量：9

8

作者 蒋明镜 贺洁 周雅萍 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第9期2672-2681,共10页

首先,引入蒋明镜等提出的考虑水合物胶结厚度的深海能源土粒间微观胶结模型,用以反映能源土颗粒之间水合物微观胶结接触力学特性;其次,采用C++语言将模型程序化,并将其引入离散单元法中;然后,对选定的水合物饱和度经过实际二维离散元模... 首先,引入蒋明镜等提出的考虑水合物胶结厚度的深海能源土粒间微观胶结模型,用以反映能源土颗粒之间水合物微观胶结接触力学特性;其次,采用C++语言将模型程序化,并将其引入离散单元法中;然后,对选定的水合物饱和度经过实际二维离散元模拟调算,得出相应的水合物胶结尺寸,以修正水合物临界胶结厚度、最小胶结厚度及胶结宽度,进而确定水合物微观胶结参数;最后,根据所确定的胶结参数,针对不同水合物饱和度试样进行能源土宏观力学特性离散元双轴试验模拟,并从应力-应变、体变、剪胀角等方面与Masui等所进行的能源土室内三轴试验进行对比分析。结果表明:采用考虑粒间胶结厚度的水合物微观胶结模型,能够定性反映深海能源土的宏观力学特性,能源土试样的峰值强度、黏聚力和剪胀角均随水合物饱和度的增加而增加,但水合物饱和度对内摩擦角的影响规律不明朗;能源土试样的峰值强度、残余强度及体积剪缩量随着有效围压的增大而增大;剪胀角随有效围压的增大而减小。 展开更多

关键词 深海能源土 微观胶结厚度模型 离散单元法

原文传递

考虑胶结厚度影响的结构性砂土三维胶结接触模型 被引量：4

9

作者 蒋明镜 张伏光 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第S2期1-9,共9页

旨在提出考虑胶结厚度影响的三维胶结接触模型,并用于结构性砂土宏观力学特性的离散元模拟。首先,结合结构性砂土内胶结物质的力学性质与存在形式,通过简化水泥胶结铝棒接触力学特性的实测结果,提炼出用于模拟结构性砂土颗粒间胶结作用... 旨在提出考虑胶结厚度影响的三维胶结接触模型,并用于结构性砂土宏观力学特性的离散元模拟。首先,结合结构性砂土内胶结物质的力学性质与存在形式,通过简化水泥胶结铝棒接触力学特性的实测结果,提炼出用于模拟结构性砂土颗粒间胶结作用的三维胶结接触模型;其次,将该胶结模型植入三维离散元商业软件PFC3D,进行拉伸、压缩以及剪切试验的双球验证;最后,使用PFC3D对2%水泥含量的胶结砂土在不同围压条件下的三轴压缩试验进行模拟。结果表明:引入胶结接触模型的离散元数值试验可以较好地反映室内试验中胶结砂土的宏观力学特性。 展开更多

关键词 结构性砂土 胶结接触模型 胶结厚度 离散元

原文传递

固井水泥胶结声波测井声学机理探讨 被引量：2

10

作者 郑友志 马发明 +6 位作者 陈敬鹏 罗咏枫 刘洪 李丁 汪瑶 唐诗国 郭小阳 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第8期50-53,共4页

当固井质量测井解释结果与实际情况不一致时,常引起油气田施工单位与设计部门的较多争议。针对这一问题,利用声波在两介质分界面上的能量分配及声耦合理论,建立了界面胶结模型,对目前固井质量评价方法进行了声学机理研究。结果表明:水... 当固井质量测井解释结果与实际情况不一致时,常引起油气田施工单位与设计部门的较多争议。针对这一问题,利用声波在两介质分界面上的能量分配及声耦合理论,建立了界面胶结模型,对目前固井质量评价方法进行了声学机理研究。结果表明:水泥环的声阻抗值与水泥胶结测井声波值成反比;声波变密度测井图上,地层波能量强弱与固井质量的关系必须结合地层岩性及其声阻抗来解释分析,例如当地层岩性为泥岩或石灰岩时,地层波强有可能表示的是第二界面胶结质量差。该方法为固井质量的精细评价提供了理论参考。 展开更多

关键词 固井 界面胶结模型 测井 声阻抗 声耦合 声学机理

下载PDF 职称材料

理想胶结砂土力学特性及剪切带形成的离散元分析 被引量：18

11

作者 蒋明镜 张望城 +1 位作者 孙渝刚 张伏光 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第12期2162-2169,共8页

根据近期胶结铝棒接触力学特性的实测结果,提炼出用于模拟胶结砂土粒间胶结作用的胶结接触模型,并将该模型引入二维离散元商业软件PFC2D。通过对不同胶结强度和不同围压下胶结砂土的平面应变双轴压缩试验的离散元模拟,分析了理想胶结砂... 根据近期胶结铝棒接触力学特性的实测结果,提炼出用于模拟胶结砂土粒间胶结作用的胶结接触模型,并将该模型引入二维离散元商业软件PFC2D。通过对不同胶结强度和不同围压下胶结砂土的平面应变双轴压缩试验的离散元模拟,分析了理想胶结砂土的宏观力学特性及其剪切带的形成规律。结果表明:相比同一孔隙比的无胶结试样,胶结试样具有更高的峰值强度、显著的应变软化和剪胀现象以及明显的剪切带,宏观力学特性与其胶结接触微观力学机理密切相关,模拟结果与已有室内试验结果具有规律上的一致性;由胶结试样内部的微观信息统计可知,胶结试样剪切带的形成一般在其峰值强度之后,且剪切带的形成是试样变形、胶结破坏、孔隙比、平均纯转动率和位移场等微观参量局部化的综合表现。 展开更多

关键词 胶结砂土 胶结接触模型 剪切带 离散单元法

原文传递

泥质砂岩中接触胶结泥质定量估算及对砂岩弹性的影响 被引量：2

12

作者 韩学辉 聂俊光 +9 位作者 郭俊鑫 毛新军 罗兴平 王振林 张浩 刘红林 王洪亮 江佳洋 李昊 李靖 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2020年第4期1654-1662,共9页

在泥质砂岩的岩石物理建模中,明确泥质砂岩中泥质胶结物的接触类型及其含量对正确认识泥质的胶结作用对泥质砂岩声速的影响以及合理地建立岩石物理模型至关重要.现阶段,尚未有实验室定量估算胶结泥质的方法,导致应用胶结砂岩理论模型预... 在泥质砂岩的岩石物理建模中,明确泥质砂岩中泥质胶结物的接触类型及其含量对正确认识泥质的胶结作用对泥质砂岩声速的影响以及合理地建立岩石物理模型至关重要.现阶段,尚未有实验室定量估算胶结泥质的方法,导致应用胶结砂岩理论模型预测胶结砂岩地层的声速时往往由于胶结物含量被高估从而导致预测声速结果偏高.本文通过观察铸体薄片中泥质与颗粒之间的接触关系和相对分布提出了一种区分胶结泥质和分散泥质的方法:与两个或两个以上颗粒接触的连续分布的泥质为胶结泥质;与一个颗粒接触或者不与颗粒接触的泥质为分散泥质.基于这一准则,本文基于像素拾取法估算了人造泥质砂岩的胶结泥质含量,并将胶结泥质含量作为胶结砂岩模型的输入参数优化CCT模型.对比原始模型,本文方法声速误差下降了20%,预测准确度显著提高.本文方法适用于弱胶结地层的岩石物理建模,能够准确的预测声速以结合地震和测井资料识别有利储层,定量评价储层参数. 展开更多

关键词 分散泥质 胶结泥质 胶结砂岩模型 岩石物理模型 泥质砂岩

下载PDF 职称材料

不同粒径砂粒水泥胶结体物理力学性质研究 被引量：2

13

作者 王来贵 习彦会 +3 位作者 刘向峰 陈强 张阳 潘纪伟 《硅酸盐通报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第1期61-67,共7页

为研究颗粒大小对砂粒胶结体物理力学性质的影响,采用宏细观相结合的试验手段,利用激光共焦显微镜对不同粒径砂粒松散体进行了细观观测,结合数字散斑相关方法(DSCM)与破碎体统计方法对不同粒径砂粒水泥胶结体单轴压缩下的力学性质及破... 为研究颗粒大小对砂粒胶结体物理力学性质的影响,采用宏细观相结合的试验手段,利用激光共焦显微镜对不同粒径砂粒松散体进行了细观观测,结合数字散斑相关方法(DSCM)与破碎体统计方法对不同粒径砂粒水泥胶结体单轴压缩下的力学性质及破坏形态进行了分析,基于微观试验结果提出了多边形胶结颗粒接触模型。结果表明:当砂粒粒径≥30目时砂粒之间面接触与点接触共存,当砂粒粒径≤40目时砂粒之间以点接触为主;不同粒径砂粒水泥胶结体的峰值载荷及弹性模量均随粒径的减小而减小;砂粒粒径较大的胶结体碎块以板状与柱状为主,砂粒粒径较小的胶结体碎块以柱状和块状为主;提出的多边形胶结颗粒接触模型较好地解释试件力学参数随砂粒粒径的变化规律,为离散元数值模拟提供参考。 展开更多

关键词 砂粒 粒径 接触形式 水泥胶结体 多边形胶结颗粒接触模型

下载PDF 职称材料

SL-Ⅱ型油藏物理模型 被引量：10

14

作者 王建 张红欣 +1 位作者 吕思洲 罗惠平 《石油学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第6期77-80,共4页

SL-Ⅱ型油藏物理模型是由胜利油田地质科学研究院研制的一种采用石英砂作为骨架的胶结模型,制作工艺包括:胶结剂配制,混料,填砂,成型,烧结等。实验表明,SL-Ⅱ型模型的粒间孔隙和微孔隙发育,其压汞、退汞曲线特征及油、水相对渗透率曲线... SL-Ⅱ型油藏物理模型是由胜利油田地质科学研究院研制的一种采用石英砂作为骨架的胶结模型,制作工艺包括:胶结剂配制,混料,填砂,成型,烧结等。实验表明,SL-Ⅱ型模型的粒间孔隙和微孔隙发育,其压汞、退汞曲线特征及油、水相对渗透率曲线特征与油藏岩石相似,物理化学性质稳定,原始润湿性为亲水。用不同浓度的硅油溶液进行处理,可得到不同级别润湿性的亲水、亲油模型。根据模拟对象的要求,SL-Ⅱ型胶结模型可制作成大尺寸平面和纵向非均质油藏模型,能够较好地反映同一渗透带内渗透率分布的均匀性和不同渗透带间渗透率的差异性。 展开更多

关键词 油藏开发 SL—Ⅱ型油藏 物理模型 模型制作 物理模拟 胶结模型

下载PDF 职称材料

非均质油藏水驱前缘动态监测用物理模型优选研究

15

作者 刘忠运 王波 《当代化工研究》 2018年第7期88-89,共2页

通过对几种典型的水驱前缘动态监测物理模型(柱状岩芯、仿真孔隙模型、真实砂岩微观模型、平板填砂模型、平板胶结模型)进行对比研究,发现平板胶结模型不仅可以模拟平面及纵向非均质性,对水驱油过程实施适度可视化,还能满足压力、电阻... 通过对几种典型的水驱前缘动态监测物理模型(柱状岩芯、仿真孔隙模型、真实砂岩微观模型、平板填砂模型、平板胶结模型)进行对比研究,发现平板胶结模型不仅可以模拟平面及纵向非均质性,对水驱油过程实施适度可视化,还能满足压力、电阻检测需要,是非均质油藏水驱前缘动态监测合适的物理模型。 展开更多

关键词 胶结模型 非均质油藏 水驱前缘 物理模型

下载PDF 职称材料

岩石微观颗粒接触特性的试验研究 被引量：18

16

作者 蒋明镜 白闰平 +1 位作者 刘静德 周雅萍 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第6期1121-1128,共8页

微观上,岩石是由许多大小不等的颗粒和粒间填充的胶结物构成,不同位置的胶结厚度不同。岩石的这种微观结构特征从根本上决定其宏观力学响应,从微观尺度出发采用离散元数值模拟有利于探索岩石宏观力学特性的微观机制。基于这一思路,通过... 微观上,岩石是由许多大小不等的颗粒和粒间填充的胶结物构成,不同位置的胶结厚度不同。岩石的这种微观结构特征从根本上决定其宏观力学响应,从微观尺度出发采用离散元数值模拟有利于探索岩石宏观力学特性的微观机制。基于这一思路,通过室内铝棒胶结模型试验,研究不同胶结厚度下胶结颗粒在压剪扭加载作用下的接触力学特性,发现胶结铝棒在不同胶结物质、不同胶结厚度下的力学响应均呈现出一定的相似性。将蒋明镜提出的岩石微观胶结模型与D.O.Potyondy和P.A.Cundall提出的岩石微观接触力学模型进行对比分析发现,蒋明镜模型提出的破坏准则与岩石的实际较为符合,进一步为离散元模拟岩石奠定基础。 展开更多

关键词 岩石力学 岩石微观结构 离散单元法 胶结模型 胶结厚度

下载PDF 职称材料

基于岩石物理诊断的横波速度估算方法 被引量：12

17

作者 唐杰 王浩 +2 位作者 姚振岸 李晶晶 赵爱国 《石油地球物理勘探》 EI CSCD 北大核心 2016年第3期537-543,417,共7页

横波速度是进行叠前地震反演和叠前地震属性分析的必要资料,但目前绝大多数钻井都缺少横波测井资料。本文通过常数胶结模型分析了岩石速度的影响因素,岩石固体部分的黏土成分、孔隙度、胶结分数、沉淀模型以及配位数等参数都会影响计算... 横波速度是进行叠前地震反演和叠前地震属性分析的必要资料,但目前绝大多数钻井都缺少横波测井资料。本文通过常数胶结模型分析了岩石速度的影响因素,岩石固体部分的黏土成分、孔隙度、胶结分数、沉淀模型以及配位数等参数都会影响计算结果,流体部分的饱和度、气油比以及流体混合方式也会影响计算结果。结合Gassmann方程和常数胶结模型,本文将固结分数作为反演过程中的可调因子,利用岩石的纵波速度反演得到岩石的胶结分数值,进而进行横波速度预测。通过对实际测井数据的处理,证明该方法能准确有效地预测出横波速度。 展开更多

关键词 岩石物理诊断 横波估算 常数胶结模型 模拟退火 岩相

下载PDF 职称材料

含双裂隙岩石裂纹演化机理的离散元数值分析 被引量：49

18

作者 蒋明镜 陈贺 +1 位作者 张宁 房锐 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第11期3259-3268,3288,共11页

采用离散单元法探讨了预制双裂隙岩石的裂纹演化机理。用近期从试验资料提取的无胶结厚度含抗转动能力的岩石微观力学模型和相应的离散单元法商业软件,模拟了含不同预制倾角的双裂隙岩石试样在单轴压缩作用下裂纹的扩展与贯通规律,揭示... 采用离散单元法探讨了预制双裂隙岩石的裂纹演化机理。用近期从试验资料提取的无胶结厚度含抗转动能力的岩石微观力学模型和相应的离散单元法商业软件,模拟了含不同预制倾角的双裂隙岩石试样在单轴压缩作用下裂纹的扩展与贯通规律,揭示了裂纹演化的宏微观机理。同时,将离散元法DEM岩石试样的裂纹的扩展和贯通规律以及强度特性与室内试验结果进行了比较分析。结果表明,预制裂隙之间以及端点处的拉应力集中是导致裂隙岩石破坏的主要原因,且DEM数值试验得到裂纹的演化规律与室内试验结果较为一致。含30°的预制裂隙的岩石试样最容易起裂,含75°的预制裂隙的岩石试样最困难起裂,造成此种现象的原因可能是裂纹在垂直于主应力方向上的长度不同导致试样受拉区域大小不同。 展开更多

关键词 离散单元法(DEM) 胶结模型 预制裂隙 裂纹演化机理

原文传递

深海能源土宏观力学性质离散元数值模拟分析 被引量：14

19

作者 蒋明镜 肖俞 朱方园 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第1期157-163,共7页

首先,引入笔者等[16-17]所提出的微观胶结模型用以反映能源土颗粒之间水合物微观胶结接触力学特性;其次,采用C++语言将模型程序化,建立同商业软件PFC2D的程序接口,将模型引入离散单元法中;然后,通过简化计算方法确定胶结宽度随水合物浓... 首先,引入笔者等[16-17]所提出的微观胶结模型用以反映能源土颗粒之间水合物微观胶结接触力学特性;其次,采用C++语言将模型程序化,建立同商业软件PFC2D的程序接口,将模型引入离散单元法中;然后,通过简化计算方法确定胶结宽度随水合物浓度的变化规律,进而确定水合物微观胶结参数;最后,根据所确定的胶结参数,针对不同水合物浓度试样进行能源土宏观力学特性离散元双轴试验模拟,并从应力应变、体积应变、水合物对能源土弹性模量的影响等方面与Masui等[4]所进行的能源土室内三轴试验进行对比分析。结果表明:所选择胶结模型及微观胶结参数能有效反映深海能源土宏观力学规律;能源土峰值强度、弹性模量均随水合物浓度增加而增加,体积膨胀随水合物浓度的增加越来越显著。 展开更多

关键词 深海能源土 微观胶结模型 离散单元法

原文传递

甲烷水合物三维离散元模拟参数反演初探 被引量：7

20

作者 蒋明镜 贺洁 申志福 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第4期736-744,共9页

含填充型水合物的砂性能源土可视为特殊的散粒体材料(砂粒和水合物颗粒混合物),具有明显的非连续特征。在离散元中若采用团粒(胶结成团的颗粒组)模拟填充水合物颗粒则需合理确定团粒结构内颗粒间胶结模型参数。为此,基于前人的室内纯水... 含填充型水合物的砂性能源土可视为特殊的散粒体材料(砂粒和水合物颗粒混合物),具有明显的非连续特征。在离散元中若采用团粒(胶结成团的颗粒组)模拟填充水合物颗粒则需合理确定团粒结构内颗粒间胶结模型参数。为此,基于前人的室内纯水合物三轴试验资料进行离散元建模与参数反演。结果表明,宜采用松散且颗粒间摩擦系数较小的试样模拟水合物块体,当颗粒间摩擦系数小于等于0.04时,可确保无胶结试样的内摩擦角小于室内试验获得的纯水合物内摩擦角。胶结刚度只需在较小范围变化即可反映相同温度不同围压条件下的弹性特性,且微观刚度参数与胶结强度参数的相互作用较小,可以假定二者相互独立。通过选取不同的微观胶结强度值进行不同围压下的三轴压缩试验,建立微观胶结强度参数与宏观参数(内摩擦角和黏聚力)之间的关系,从而确定与室内试验强度特性相符合的微观胶结强度值,实现甲烷水合物三轴试验离散元模拟;由体变规律可知,甲烷水合物在发生剪胀前均存在一个初始的体积收缩阶段,且剪胀特性随着围压的减小而呈现增强趋势。通过微观变量颗粒接触方向组构的分布图可知,随着轴向应变增大,颗粒间接触主方向朝竖直方向偏转,表现出明显的各向异性特性。随着轴向应变的增大,颗粒间胶结残余率变小,表明试样逐步破坏。 展开更多

关键词 甲烷水合物 离散单元法 参数反演 胶结模型 各向异性 颗粒间胶结残余率

原文传递