水化学损伤对岩石弹性模量的影响

在常温常压下,对纯净水静泡、循环以及水溶液循环作用下花岗岩的弹性模量进行了实验。结果表明：水化学作用后岩石的弹性模量出现了不同程度的下降,即水溶液对岩石弹性模量的影响是与水－岩化学作用密切相关的。     

岩石的动静弹性模量的关系

以川东北飞仙关组的储层和致密层岩石为研究对象,采用弹性波试验和单轴压缩试验相结合的方法,取得相应岩石的各种物理力学参数和声学参数;在此基础上,采用非线性拟合,建立了不同岩性的岩石的动弹性模量与静弹性模量的相关关系,为石油开采中钻孔测井研究提供了基础.研究表明,由于受岩体的完整性和风化破坏程度等影响,岩石试件用动力法求得的动弹性模量和用静力法求得的静弹性模量均存在较大差异,且岩石动静弹性模量的关系呈二次多项式函数关系.     

岩石静压入破碎中形成裂缝的应力性质

裂缝的发生与扩展是实现岩石破碎的主要过程。以往的研究者,或认为它是剪应力形成的;或主张它受控于拉应力,其理论分析与实际验证均有待于进一步提高。本文根据在扫描电镜内所做的压入试验记录,针对特征裂缝的扩展方向和形态,结合布奇涅希克弹性理论及格里菲思能量准则,进行适量的分析后结论为:岩石静压入破碎中,形成裂缝的应力主要是拉应力,但也不排除剪应力的次要影响。     

房屋建筑裂缝形成机理分析

在房屋建筑工程中,裂缝严重影响工程质量;防止和控制裂缝产生是建筑工程中亟待解决的问题。文章对房屋建筑工程中常见裂缝的形成机理进行分析,以便针对不同形成机理探索相应的解决措施。     

转向剂对岩石破裂压力及裂缝扩展效果影响试验

转向剂的质量分数和施工排量是油气井压裂设计和施工的重要参数。通过物模试验分析上浮与下沉转向剂单独及共同作用下,转向剂质量分数、施工排量对人工岩心破裂压力及裂缝扩展效果的影响。结果表明:岩心在清水压裂条件下,破裂压力略大于围压且二者呈近似一次函数关系;岩心在不同排量的上浮或下沉转向剂单独作用下,在最佳质量分数范围内,破裂压力随质量分数增大明显提高,较同条件清水压裂增幅为17.30%～93.46%;相同条件下,采用大排量压裂可得到更高的破裂压力;下沉转向剂作用下,岩心的破裂压力受转向剂质量分数和施工排量的影响更加明显;上浮与下沉转向剂共同作用,可更加有效地改善裂缝尖端封堵效果,破裂压力可达单独作用最佳质量分数时的1.88～3.32倍;转向剂压裂较清水压裂而言,更易形成复杂裂缝,从而改善压裂效果。     

裂缝发育程度对低孔隙度岩石渗流特性的影响

低孔隙度岩石中的裂缝对储层渗透率具有重要影响,但裂缝的存在导致岩心代表性样品选取和高精度岩石物理参数测量困难。为研究裂缝对低孔隙度岩石渗透率的影响,通过高精度电子计算机断层扫描(computed tomography, CT)实验构建了低孔隙度岩石的三维数字岩心模型,采用添加平板裂缝的方法构建了不同裂缝参数的低孔隙度岩石数字岩心,并利用格子玻尔兹曼(lattice Boltzmann method, LBM)方法计算了不同裂缝参数数字岩心模型的渗流场分布和绝对渗透率。结果表明,尽管低孔隙度岩石的数字岩心模型基质渗透率低,但裂缝的存在对岩石渗透率有一定程度的提高。然而,裂缝发育程度对渗透率影响规律不同：当单条裂缝孔隙度在0～0.4%时,裂缝对模型渗透率影响不明显;当单条裂缝孔隙度大于0.4%时,裂缝对模型渗透率具有显著影响;模型渗透率随裂缝开度增大而增大,随裂缝倾角增大而减小,随裂缝数量增加而增大。另外,裂缝与基质存在耦合作用,与裂缝相连的孔隙中流体流速明显提高,显示裂缝对基质孔隙的强连通作用。本研究结果对含裂缝的低孔隙度储层渗透率精确计算及储层压裂后的油气产能评价有指导意义。     

现浇结构裂缝注浆修补施工工法分析

混凝土材料干缩徐变、温度应力及施工中的结构震动、工艺不当等原因易产生混凝土梁、板、墙等结构裂缝,对工程结构的安全性和使用功能产生较大影响,文章通过对技术原理、施工工艺、操作要点及质量、安全要求等方面的分析,针对具体的工程实例,对现浇结构裂缝注浆修补施工进行了探讨。     

氢对纯铁弹性模量的影响

解出了应力作用下梁的横向振动方程,结果表明,E=C(σ)ω~2,E是扬氏模量,C是应力σ的函数,ω是样品的固有频率。同时测量基波和高次谐波的频率,就可用计算机求出E和σ。 用静电激发调频检测法对比研究了电解充氢和人为部分应力松弛对纯铁扬氏模量的影响,结果表明:电解充氢能导致应力部分松弛,从而引起表观弹性模量的下降;在充氢和人为部分应力松弛后的室温时效过程中,应力都有部分回升,E也都升高0.1-0.3％;用排油取气法测得室温放出的氢量为7-8wppm,即7-8wppm的氢对和原子键合力有关弹性模量没有明显影响。 也应用悬丝共振法研究了氢对纯铁弹性模量的影响并获得了同样的结果。     

储层岩石矿物成分对酸蚀裂缝导流能力的影响

储层岩石矿物成分是酸压改造效果影响因素之一。研究认为,在储层岩石矿物成分中易溶物的含量及分布方式决定了酸蚀裂缝导流能力大小,易溶蚀物的含量越多,岩石溶蚀速率越快。室内测试了不同溶蚀速率下的灰岩和白云岩的酸蚀裂缝导流能力,研究了岩石溶蚀速率、易溶蚀物含量对酸蚀裂缝导流能力的影响,对酸压工艺设计方案提出了指导性建议。研究结果表明,储层岩石溶蚀速率与酸蚀裂缝导流能力增加倍比存在抛物线关系,易溶蚀物占30%40% 时酸蚀裂缝导流能力保持较好。     

外加剂和掺和料对混凝土弹性模量的影响分析

介绍了外加剂（单掺）技术和外加剂与活性矿物掺和料（双掺）技术的特点,测出了不同龄期混凝土抗压强度与弹性模量的对应关系,查明了所用外加剂掺和料混凝土增强早强的发展规律。     

孔隙湿度对混凝土初始弹性模量影响

采用细观力学方法研究湿态混凝土中孔隙及孔隙水对材料初始力学性能的影响.混凝土材料细观孔隙分为活性孔隙和非活性孔隙两类,其中活性孔隙湿态情况下将由孔隙水填充.将非活性孔隙和孔隙水作为两类夹杂,理想无孔隙混凝土作为基体,基于等效夹杂理论和Mori-Tanaka平均场的思想建立了双类夹杂模型.该模型考虑了不同饱和度孔隙水的水化效应和粘滞性对混凝土力学性能的影响.理论结果和试验数据比较表明,该模型可以较为准确地预测孔隙及孔隙水对混凝土弹性模量的影响.     

水泥环弹性模量对套管外挤载荷的影响分析

利用弹性力学解析及有限元方法,分别研究了均匀地应力和非均匀地应力条件下水泥环弹性模量对套管外挤载荷的影响规律。研究结果表明,增加水泥环弹性模量对套管外挤载荷有一定的减缓作用,但效果远没有降低水泥环弹性模量明显。理想水泥环的性能应该是高强度、低刚度。在固井作业时,对软地层推荐采用弹性模量大的水泥,对硬地层推荐采用弹性模量小的水泥。     

水泥环弹性模量对套管外挤载荷的影响分析

利用弹性力学解析及有限元方法，分别研究了均匀地应力和非均匀地应力条件下水泥环弹性模量对套管外挤载荷的影响规律。研究结果表明，增加水泥环弹性模量对套管外挤载荷有一定的减缓作用，但效果远没有降低水泥环弹性模量明显。理想水泥环的性能应该是高强度、低刚度。在固井作业时，对软地层推荐采用弹性模量大的水泥，对硬地层推荐采用弹性模量小的水泥。     

桥梁施工裂缝的形成原因分析

本文对混凝土桥梁施工裂缝的种类和产生的原因作了分析,供广大工程技术人员参考。     

土弹性模量对土—结构共同作用体系影响分析

为了分析岩溶区土的弹性模量对共同作用体系的影响,建立岩溶地基—桩筏基础—钢框架核心筒结构三维有限元模型,对比分析桩间土弹性模量变化时,上部结构的动力响应情况。结果表明:桩间土弹性模量的变化对共同作用体系的动力响应有一定的影响,随着桩间土弹性模量的增加,上部结构加速度峰值、位移峰值、层间位移角峰值整体上有减小的趋势,位移峰值变化率最大为12.76%,加速度峰值和层间位移角峰值变化率都在10%以内;基础的弯矩和剪力减小。分析其原因是桩间土弹性模量的增大,增大了地基的刚度,使地基土在地震作用下的变形减小,对桩筏基础的约束增大,从而使上部结构的动力响应和基础的内力减小。     

泥砂介质注浆渗流通道形成力学机理分析

为研究在泥砂介质中的注浆渗流通道形成机理,设计了注浆实验系统;并由实验结果可知化学浆液在泥沙介质中渗流的主要形式为柱形渗流和面形渗流两种;在格里菲斯判据的基础上,推导了浆液形成渗流通道所需要的最小注浆压力p min;在渗流力学的基础上分析了浆液在介质中渗流的的压力损失,得知浆液在渗流通道不同位置处的注浆压力p1;当p1p min时,浆液将劈裂被注介质形成新的渗流通道;当p1p min时,浆液将停止劈裂被注介质,该通道封闭。     

天然岩石裂缝表面形态描述

天然岩石裂缝的性质与其表面形态紧密相关,描述裂缝的表面形态是深入分析裂缝力学性质和导流能力的基础。首次利用光电三维面形自动测量系统,测量了五1块沉积岩裂缝的表面形态,通过频谱分析得出了描述岩石断面形态的两个参数:分形维数和比例系数C。在对裂缝合成表面的频谱分析时,得出了描述裂缝两表面相关性的参数:裂缝的特征尺度。这些参数在分析裂缝井下闭合规律中是不可缺少的参数。     

原子相互作用势对固体弹性模量的影响

分别导出了L-J和Morse相互作用势作用下面心立方结构的惰性元素晶体和金属晶体的弹性模量随压强的变化规律，讨论了原子相互作用势以及原子振动非简谐效应对固体弹性模量的影响．结果表明：在一级近似下简谐系数和第二非简谐系数对弹性模量随压强变化规律无影响；第一非简谐系数的存在使弹性模量增大．     

油液弹性模量对高压叶片泵性能的影响

输出流量均匀性和噪声等级是衡量泵性能的重要参数.从分析叶片工作腔压力变化出发,对泵的工作腔预升压过程进行了建模,计算出了预升压工作腔的压力、压力梯度及泵的瞬时流量随油液的体积弹性模量变化的曲线.结果表明,随着油液体积弹性模量的下降,泵的流量脉动及流体噪声均增大.在实际使用中可以通过充分去除油液中的气泡、减小配流气穴,提高油液体积弹性模量,减小流体噪声.     

蒸汽养护对高性能混凝土弹性模量的影响

通过现场对不同龄期、蒸汽养护箱梁的弹性模量的测试,发现箱梁移出后(5天)弹性模量下降,为优化结构的张拉/放张时间提供依据,同时提出了通过龄期与弹性模量的关系,进一步可以通过低龄期结构推算出28天以后箱梁的模量,为箱梁的优化施工提出了新的措施。