裂隙介质

摘要： 文章选用四氯乙烯(PCE)为代表性重非水相液体(DNAPL),采用透射光法监测PCE在单裂隙介质中的运移过程和形态分布,探究流速及裂隙面倾斜度对PCE运移分布行为的影响。结果表明,单裂隙介质中PCE呈团块状脱离注样针,并在运移过程中呈近椭圆状。地下水流速越大,初始面积Fs越大,近椭圆的PCE离心率e越小;裂隙面倾斜度越大,初始面积Fs越小,近椭圆的PCE离心率e越小。不同流速或倾斜度条件下,入渗稳定后的PCE团块面积与离心率均明显下降。地下水流速及裂隙面倾斜度的增大对于PCE纵向运移具有促进作用,使PCE污染物前端锋面运移速率增大,在相同时间内更快运移到裂隙底部。PCE入渗停止后,流速增大促使污染源区PCE饱和度降低,使饱和度峰值随水流速度增大而减小;倾斜度增大抑制污染源区PCE饱和度降低,使饱和度峰值随倾斜度增大而增大。

摘要： 石油化工行业的兴起推动了经济的快速发展,石化产品为社会各行各业的繁荣提供了物质基础,但近年来石油仓储工程在裂隙岩体中的泄漏污染问题频繁出现,地下水污染日益严重,给国家能源安全和城市供水安全带来了严峻考验.以地下水的开发利用与污染修复为背景,简要介绍了裂隙介质中多相流迁移数学模型,重点从机理、模型以及数值模拟研究等方面对LNAPL在裂隙介质中的迁移规律研究进行了详细分析,并对目前监测方法的应用作了介绍,进而对现有研究成果的不足和未来发展进行了展望,以期为LNAPL在裂隙岩体中的迁移预测和修复提供参考.

摘要： 针对裂隙性储层水力压裂行为中出现的围岩维护、增透效率与地下水害防治等实际问题,本文对多场多相耦合作用下起裂压力控制机制,以及压裂性评价展开了深入研究.首先分析了射孔集中力对原始应力场的改造作用;其次,考虑压裂液在储层原生裂隙中的渗透作用;最后,基于断裂力学强度准则建立了水平井起裂压力计算模型.根据模型分析了储层裂隙场几何参数对起裂压力的控制作用,提出了裂隙场特征参数的概念.研究结果表明,水平井水力压裂是流固多相在射孔应力场、压裂液渗流场以及储层裂隙场耦合空间内相互作用过程,裂隙场特征参数对起裂压力的大小起着主导控制作用,其中最大控制因素为储层隙宽,且当储层隙宽在200～700μm区间内时,水力压裂对改善其渗透性能才有实际意义,从而解决了裂隙性储层起裂压力的定量化与压裂性评判问题.经实例计算与对比发现,苏里格气田东区H8段的砂岩储层,起裂压力的理论值与实测值契合度较高,压裂后的产能也十分理想,从而验证了模型的正确性,可以为水平井压裂施工提供理论依据.

摘要： 地震波传播的精确表达式能够精确表达地震波在介质中的传播特征,但由于表达式较复杂,为一些参数隐性表达式,这不利于参数反演,因此有必要研究其近似的线性表达式,以便进行参数反演,准确探测地层结构.在扰动法求解Christ-offel方程,得到弱各向异性条件下qP、qS相速度、群速度近似表达式的基础上,依据介质模型坐标与观测坐标,各种介质弹性系数矩阵关系式推导出裂隙介质中地震波相速度、偏振向量及群速度的近似表达.数值计算结果表明,当各向异性系数在0.3以内时,对一般裂隙各向异性介质都适用,且具有较高的精度,在各向异性系数大于0.3时,纵波(P波)仍然具有较高的精度,但横波(S波)的误差增大到50％,主要是因为扰动解是在弱各向异性条件下推导的,因此在介质各向异性系数较小的情况下,为地震波速度分析及参数反演奠定了基础.

摘要： 热储工程系统具有很强的多样性和复杂性,随着当前地热开发利用需求的提高,裂隙介质热-流-力多场耦合复杂物理过程的高效模拟变得日益重要,它也是热储工程面临的关键技术问题.经典的多孔介质中的流动、传热和力学模拟技术已经得到了很大的发展,但其内部的多相、多物质流动和传递过程的理论仍然不成熟,裂隙介质由于本身的多尺度特性,对其热-流-力多场耦合问题的研究更为复杂,新的研究方法体系亟须建立.鉴于此,本文综述了裂隙介质热-流-力多场耦合既有的研究现状,并指明了未来面向热储工程应用的新一代裂隙介质热-流-力耦合模拟技术发展趋势及关键问题.

摘要： 地下介质受到多期构造运动的作用,裂缝以多组形式存在的现象比较普遍,多组裂隙之间的连通性会影响介质的弹性参数.计算含两组交错裂缝饱和岩石弹性模量时,对于裂隙连通的情况,先计算干燥岩石的弹性参数,再通过各向异性流体替换获得含流体裂隙介质的弹性参数.对于不相交裂隙的情况,先对两组裂隙分别计算其饱和裂纹韧度,再计算饱和裂隙岩石的总体弹性参数.研究结果表明:①油水饱和条件下,当裂隙连通时,剪切波分裂参数随着油饱和度的增加变化较小;当裂隙不连通时,剪切波分裂参数随着油饱和度的增加变化较大;②随着裂隙倾角θ的增大,剪切波分裂参数减小;③在油饱和条件下,当裂隙连通时,剪切波分裂参数随着孔隙度的增加稍稍增加;当裂隙不连通情况时,剪切波分裂参数随着孔隙度的增加而减小,减小程度相对较大.

摘要： 以HTI(horizontal transverse isotropy)介质中的动校正速度、慢度向量及走时方程为基础,通过坐标旋转,推导EDA(extensive dilatancy anisotropy)裂隙诱导介质中动校正速度的射线参数表达式;通过对地震广角反射勘探数据进行速度分析,获取动校正速度;基于拟牛顿法的最优化射线追踪法,确定地层界面最佳几何参数.研究结果表明:采用射线参数反演的速度与理论计算速度相对误差小于5％;利用动校正速度的各向异性特征可确定EDA介质的裂隙发育方位;通过射线追踪及多项式拟合可确定多层倾斜地层界面;当加入噪声时,反演的裂隙方位角和各向异性参数相对误差均在5％以内,加入高斯噪声后,裂隙方位角和各向异性参数相对误差均在10％以内,其余参数相对误差在5％以内;速度谱与衰减分析结果一致;裂隙走向反演结果误差为±5°;所提出的反演方法可应用于隧道裂隙发育及富水区预报,具有较高预报精度.

摘要： Improper treatment of water inflow in tunnel construction might lead to serious destruction to the ecologi-cal and social environments,so it is necessary to accurately predict the volume of tunnel water inflow.Using the Ming-tangshan tunnel as a case study,the watershed of surface water,boundary conditions,initial conditions,generaliza-tion of fault factors and groundwater simulation methods are analyzed.A finite-difference program MODFLOW is adopted to simulate the water inflow volume for the deep-buried,long tunnel in water-bearing bedrock fissures,and the impact of tunnel construction on the surrounding groundwater environment is assessed.The results show that the instantaneous water inflow volume at fault F7is reduced to a stable value after 1 000 days,and the calculated stable water inflow volume is close to the measured value;the influence of tunnel excavation on the adjacent groundwater environment is mainly concentrated at the tunnel axis near the fault and locally on the ridge.%隧道建设中涌水问题处理不当会对当地生态和社会环境产生重大影响,因此有必要准确进行隧道涌水量的预测.文章以岳武高速明堂山隧道为例,通过对地表水集水区、边界条件和初始条件、断层因素概化、地下水模拟方法等进行分析,利用有限差分程序MODFLOW模拟计算基岩裂隙含水介质中深长隧道开挖的涌水量,并评价隧道开挖对周边地下水环境的影响程度.分析结果表明,隧道开挖至断层F7的瞬时涌水量在1000 d后基本降至稳定涌水量水平,稳定涌水量的模拟计算结果与隧道内涌水量实际测量结果相近;隧道开挖对周边地下水环境的影响主要集中在隧道轴线断层附近以及部分山脊处,其余地段降深不明显.

摘要： 近年来，地下水污染问题己成为当前国际上广泛关注的热点问题。在地下水污染物中，非水相流体是一类特殊的有机污染物。重非水相流体(Dense Non-aqueous Phase Liquids,简称DNAPLs)在裂隙介质中的运移对地下水环境产生显著影响.由于裂隙介质的强烈非均质性,使得其中多相流运移行为较孔隙介质更为复杂.基于地质统计学模拟退火(Simulated Annealing,SA)算法,构建裂隙渗透率随机场,采用T2VOC模拟DNAPLs在饱和裂隙介质中的运移,探讨裂隙粗糙面接触的相关长度(λ)对DNAPLs运移的影响.模拟结果表明,DNAPLs在垂直裂隙介质中呈指状向下运移,绕流和蓄积现象显著.粗糙面接触的相关长度越大,裂隙介质中DNAPLs指流个数越少,而DNAPLs向下运移的平均速率越大.

摘要： 近年来发展起来的“孔隙、裂隙介质弹性波理论”提高了人们对实际岩石声学性质的模拟和预测的能力.作为对这一理论的实验验证和重要应用,将它用来模拟和解释岩石超声实验中测得的干燥和饱和岩石弹性波速度随压力的变化曲线.理论模拟的重要参数,如岩石的裂隙密度等是从实验数据反演得到的.结果表明:无论是孔隙度较高的砂岩,还是孔隙度很小的致密岩石,如花岗岩,该理论都能很好地描述岩石在干燥和饱和状态下纵、横波速度随压力的变化.造成波速变化的原因是岩石中裂隙在压力作用下的闭合和裂隙密度的减少.本文的结果还指出了将岩石裂隙密度作为描述岩石的重要物性参数,并给出了从实验室超声测量中确定这一参数的方法.

摘要： 地球各向异性普遍存在,裂缝为地震各向异性的一种主要诱导介质.由于横波较之纵波对裂隙介质更为敏感,尤其横波分裂现象可以携带很多的裂缝信息,故近些年横波勘探方法被认为是行之有效的油气藏勘探方法.横波分裂现象类似于光学中的双折射,当横波经过裂缝介质时,一种波将分裂为两组速度不同且偏振方向正交的两种横波.通过快慢横波速度和偏振方向的分析,可以识别地下裂缝的走向、密度等发育情况,进而预测裂缝,因此人们对裂缝介质中的横波分裂做了很多物理模拟和数值模拟工作.本文针对于此,用交错网格有限差分法,MPML吸收边界对垂直裂缝介质中横波分裂现象进行了数值模拟,并对模拟结果展开了详细地分析和讨论.rn 通过对横波分裂的机理、横波分裂的影响因素及横波分裂的可识别条件等方面的研究，得出如下结论:震源加载方式直接影响地震波数值模拟结果的好坏，影响到如何正确观测到横波分裂现象，剪切力源和集中力源是较容易观测到横波分裂的震源，这样对实际野外采集工作震源的设置和微地震震源监测有一个很好的启发和指导意义。观测系统和介质分界面是能否观测到横波分裂的重要因素，VSP和井间地震是较好地观察横波分裂的观测系统。裂缝介质的各向异性程度直接影响横波分裂的观测，且地震波在多层各向异性介质中传播，可观测到横波分裂和再分裂现象;不同方位横波分裂后快慢横波对应不同的速度和振幅。当然影响横波分裂的因素有很多种，文中只是通过简单模型的数值模拟来分析，实际中的各向异性介质更复杂，影响的因素更多。

摘要： 为了解裂隙介质中核素的迁移规律，建立了基于双重介质理论的描述核素在裂隙域和基质域中迁移的基本微分方程，利用拉普拉斯变换推导出描述单裂隙中一端具有指数衰减注入源的解析解;并提出基于双重介质理论和裂隙参数随机分布的一维多途径核素迁移模型.以Th-229、Cs-135及Sc-79为研究对象，通过该模型得到这些核素在裂隙网络系统中的相对浓度随时间和空间的变化规律;并与平面单裂隙模型下的模拟结果进行对比，结果说明隙宽、流速是影响核素在裂隙中迁移的重要参数.

摘要： 地下水系统石油烃污染已成为国内外普遍关注的问题.本文概述了国内外地下水石油烃污染的状况,在此基础上综述了国内外地下水系统孔隙介质、裂隙介质以及岩溶介质石油烃污染特征、迁移规律、控制技术等方面研究的具体进展,并对地下水系统石油烃污染现场实测和试验、裂隙介质和岩溶介质石油烃污染运移机理以及地下水系统石油烃污染控制和恢复技术研究领域进行了展望.

摘要： Pu可以粘附在胶体上通过地下水迁移相当远的距离,地下水中存在的大量胶体,特别是一定含量的α-FeOOH胶体,也会对Pu的迁移产生重要影响.实验合成并提取α-FeOOH胶体，样品颗粒均匀，长轴和短轴分别为500nm和80nm左右，具有纳米颗粒的特征。样品的BET比表面积As和BJH孔体积W分别为85.11 m2g-1和0.3717 cm3g-1，表明样品可能具有较高的吸附Pu的能力。

摘要： 从静水注浆和动水注浆2大方面系统地介绍了裂隙介质和多孔介质在模型试验方面的国内外研究现状，分析了其中的不足，提出了注浆模型试验的几点认识及发展方向。针对研究现状所存在的不足之处，本文提出在注浆模型试验中应考虑注浆孔孔径的相似比、注浆流量对注浆效果的影响、浆液凝胶时间对动水注浆效果的决定性作用、颗粒极配对多孔介质注浆的影响；提出注浆模型试验研究应向动水条件下注浆、高压环境下注浆、可视透明注浆和实时过程控制注浆4个方面加强研究。

摘要： EGS 是目前地热领域重要的发展方向，其“人造”储层主要是由非渗透基质岩块和渗 透性好的裂隙组成。TOUGH2 程序是目前国际上流体及热量运移的最通用数值模拟程序之 一，其处理裂隙介质模型采用多重相互作用连续统一体（MINC）方法。为了更好地开展EGS 数值模拟研究，本文基于TOUGH2 程序平台，在简述MINC 原理的基础上，介绍其构造裂 隙的基本方法，以地热系统常见的五点井网为例，进行模拟试验，对EGS 数值模拟进行初步探讨。

摘要： 核废料的安全贮存、地下污染的预测控制等目前面临的许多重大课题,要求对裂隙岩体地下水溶质运移问题进行研究.以双重介质理论为基础,建立了孔隙-裂隙介质中溶质随地下水迁移的耦合数值模型,给出了有限元离散的数值格式.将混合拉普拉斯变换有限单元法引入求解对流占优的地下水溶质运移问题,推导出描述裂隙一端具有分时注入源的溶质迁移的基本微分方程以及简化条件下的解析解,预测了污染浓度的分布范围和发展趋势,这对于定量化研究溶质在地下水环境中对流-扩散状况提供了可靠的理论依据.

摘要： 裂隙型储集层描述的重要方法就是地震勘探,裂隙的方向和密度是刻画裂隙的两个主要参数.目前裂隙的研究主要集中在分裂横波的时间延迟和反射振幅的分析.虽然横波分裂能够得到垂直裂隙的方向和裂隙密度,但是不能识别出裂隙中所含的流体类型,而且横波勘探的成本很高.P波的方位AVO特征不但包含了裂隙方向和密度信息,而且可以识别裂隙所含流体的类型.裂隙地震探测方法的进一步发展需要知道裂隙的物理特性和地震资料中获得的各向异性参数之间的关系.目前利用P波对裂隙各向异性参数的研究主要是通过P波动校正速度的方位特性反演δ,并结合垂直与平行裂隙方向的P波AVO梯度差B反演γ.但是需要通过别的方法先获得梯度差中未知纵横波速度比参数.

摘要： 例示性方式的裂隙灯显微镜包括扫描部、控制部和图像集创建部。扫描部利用裂隙光扫描被检眼的前眼部，收集图像组。控制部控制扫描部，以使对前眼部适用两次以上的扫描。图像集创建部从由扫描部对应于两次以上的扫描而收集到的两个以上的图像组选择与扫描范围对应的一系列图像，创建图像集。

摘要： 示例性实施方式的裂隙灯显微镜包括扫描部和数据处理部。扫描部通过用裂隙光扫描被检眼的前眼部来收集多个断面图像。数据处理部基于由扫描部收集的多个断面图像，生成表示被检眼的晶状体的浑浊部的分布的浑浊分布信息。

摘要： 示例性实施方式的裂隙灯显微镜包括扫描部和渲染部。扫描部通过用裂隙光扫描被检眼的前眼部来收集多个断面图像。渲染部对基于由扫描部收集的多个断面图像的三维图像适用渲染。

摘要： 本发明提供了一种裂隙通道中溶质超扩散的模拟方法、装置、介质、设备，该方法包括：基于目标区域的示踪剂实验，获取目标区域的对流参数与超扩散系数；根据对流参数、超扩散系数，构建目标区域的对流扩散模型；根据示踪剂实验，确定对流扩散模型的空间尺度；基于空间尺度，目标区域的空间布点数；基于空间布点数与对流扩散模型，分析预测目标区域中溶质浓度。该方法基于目标区域的示踪剂实验，构建目标区域的对流扩散模型，并利用模型本身的特性确定空间尺度，完成空间网格的划分，从而通过空间布点数与对流扩散模型，分析预测目标区域中溶质浓度，实现溶质超扩散过程的模拟。

摘要： 本发明公开一种用于三维模拟试验中围岩裂隙重构方法、电子设备及存储介质，方法包括：获取三维模拟实验中，模拟采煤后采煤模型的孔隙率作为采煤后孔隙率；获取采煤模型上每个网格统计得到的固相生长核的分布概率、以及每个网格在多个方向上固相生长核的生长概率；根据采煤后孔隙率、每个网格的固相生长核的分布概率、以及每个网格在多个方向上固相生长核的生长概率，生成采煤后裂隙数字模型；将采煤后裂隙数字模型输出到三维打印设备，三维打印设备根据采煤后裂隙数字模型重构为裂隙三维模型。本发明结合三维模拟模型的模型参数，建立裂隙三维模型，实现了模型的重构，解决在三维模拟实验中围岩裂隙场监测精度低、三维重构模型不精确的问题。

摘要： 本申请提供了一种基于时移地震属性的煤矿导水裂隙带发育分析方法，包括如下的步骤：步骤1、通过时移地震获取四维地震数据体，所述四维地震数据体由不同时期的多组三维地震数据组成；步骤2、结合钻孔和测井数据对所述四维地震数据体进行井震标定和层位追踪；步骤3、在井震标定和层位追踪结果的基础上，对多组所述三维地震数据分别提取多尺度结构属性；步骤4、利用所述多尺度结构属性获取不同时期的导水裂隙带发育静态模型；以及步骤5、根据所述导水裂隙带发育静态模型分析导水裂隙带发育动态演化规律。通过该分析方法，能够通过对煤层开采不同时期地震数据进行属性分析，可获得覆岩导数裂隙带动态演化规律。

摘要： 本发明提供一种裂隙岩体的稳定性分析方法、装置、终端及存储介质。该方法包括：查找目标裂隙岩体中所有的可动块体；计算目标可动块体的每个裂隙面的渗流力；根据目标可动块体的重力和每个裂隙面的渗流力，计算目标可动块体受到的主动力合力；根据每个裂隙面的渗流力和相应渗流力对应的预设水弱化率，计算每个裂隙面的水弱化粘聚力；根据主动力合力、每个裂隙面的水弱化粘聚力以及目标可动块体对应的预设安全系数计算公式，计算目标可动块体的安全系数；根据目标可动块体的安全系数，生成目标裂隙岩体的稳定性分析结果。本发明能够精细化考虑裂隙岩体中流体的渗流力以及流体对结构面的弱化影响，能够得到全面准确的裂隙岩体的稳定性分析结果。

摘要： 本发明公开了一种部分饱和孔裂隙介质纵波速度与衰减的预测方法，包括：获取不同压力下饱和岩石超声波实验数据；获取部分饱和孔裂隙介质的结构特征参数；获取岩石内部裂隙孔隙度；推导孔裂隙介质的干燥体积模量和剪切模量；推导部分饱和孔裂隙介质的体积模量和剪切模量；拟合获取特征喷流长度；预测部分饱和孔裂隙介质的纵波速度和衰减。本发明提出的模型有考虑斑块饱和效应和喷射流效应的共同影响，相比于喷射流模型，斑块饱和‑喷射流模型的计算的纵波速度与衰减结果优于喷射流模型的计算结果，本发明的预测方法充分考虑了不同尺度下流体流动机制，为部分饱和孔裂隙储层预测提供了重要依据。

摘要： 本发明公开了一种基于振荡试验确定介质不同倾角裂隙渗透参数的方法，包括如下步骤：基于井‑裂隙含水层系统，建立井中水流振动方程的数学模型；结合裂隙介质水动力学、振动方程和拉普拉斯变换求解该数学模型，推导出不同倾角裂隙情况下的振荡试验理论模型，得到确定介质不同倾角裂隙渗透参数的标准曲线；开展振荡试验，采用配线法确定介质不同倾角裂隙渗透参数。本发明具有严谨的数学模型和严格的数学理论推导，完善了振荡试验确定介质不同倾角裂隙渗透参数的相关理论与方法，解决了振荡试验在裂隙介质中应用所存在的问题，此外，采用配线的方法计算介质不同倾角裂隙渗透参数，简单易掌握，获取参数多且精度高，具有很好的应用推广价值。

摘要： 本实用新型提供了一种模拟岩溶管道‑裂隙介质间溶质暂态存储的试验装置，包括机架、管道裂隙装配系统和供水示踪剂注入系统，管道裂隙装配系统用于模拟管道和裂隙两种岩溶含水介质；供水示踪剂注入系统包括供水水箱，来模拟岩溶洼地汇水区，供水水箱底部连接竖直管道，用于模拟落水洞，竖直管道连接示踪剂注入装置，用于示踪剂注入。该试验装置整体上用于模拟非稳定流条件下岩溶管道‑裂隙介质间的溶质暂态存储过程。本实用新型的有益效果是：用于实现暂态存储机制下水力传输和溶质运移的定量研究，可为南方岩溶地下水的污染防控和水资源合理开发利用提供科学依据，对丰富岩溶地下水溶质运移理论研究具有重要意义。