渗流力学的发展及应用

渗流力学是研究流体在多孔介质中运动规律的科学,在国民经济的许多领域都有着广泛的应用。文章结合渗流的发展过程,着重论述了渗流力学的应用。     

关于岩体渗流力学

本文介绍了流体力学的一个分支——渗流力学在实际应用中的作用和地位,以及我国渗流力学现状,渗流力学研究的前沿和方向。     

渗流力学的理论应用及其前沿研究

渗流力学是研究流体在多孔介质中运动规律的科学,在国民经济的许多领域都有着广泛应用.我们首先结合渗流实验室的研究工作,介绍渗流力学研究内容、渗流力学的发展,然后重点介绍渗流力学在石油勘探与开发中的应用研究,以及渗流实验室研制开发的渗流力学软件在全国各油田的应用情况.     

采动岩体渗流力学研究进展

采动岩体渗流力学是建立在渗流失稳假说基础上的学科。介绍了采动岩体渗流力学的工程背景、数学基础以
及采动岩体渗流力学的几个研究方向。从实验研究、非线性行为和复杂行为3 个方面介绍了采动岩体渗流力学的研
究进展,并对采动岩体渗流力学的发展趋势进行了展望。认为,采动岩体渗流力学具有极大的发展潜力,随着能源结
构的变化,煤炭资源开采的环保要求更加苛刻,采动岩体渗流力学面临的挑战更加严峻。因此,采动岩体渗流力学实
验研究对象将进一步扩大;当代数学理论在采动岩体渗流力学中将得到越来越广泛的应用;采动岩体渗流系统复杂性
行为研究将不断深入;微分动力系统定性理论的应用将促使采动岩体渗流力学成为一门特色鲜明的学科;时变边界采
动岩体渗流系统的研究将推动采动岩体渗流力学走向成熟。     

承压含水层非稳定渗流耦合问题的研究

基于岩石力学与渗流力学理论,建立了承压含水层中应力与渗流耦合问题的力学模型, 研究了渗流与应力的耦合规律,对承压含水层中孔隙压力分布在耦合与非耦合气相的条件下分布规律进行数值模拟,并给出了实现耦合分析有限元方法,最后通过算例检验了耦合分析的有效性和实用性。     

无限导流水平井动态压力分布研究

针对水平井渗流中一系列问题,以单井作为研究对象,从渗流力学基本理论出发,围绕物理数学模型,综合渗流力学、油藏工程、现代数学等多学科交叉的方法,研究了无限导流水平井的非稳态渗流理论。在此基础上推导了顶底封闭油藏中无限导流水平井的线源渗流模型及体源渗流模型。得到其在时间域、空间域上的动态压力分布。     

现代油藏渗流力学的新发展

从石油渗流的非达西状况的基本规律和分形科学两个方面,研究了渗流力学中的非有序问题,对现代油藏渗流力学的新发展进行了论述,提出油藏渗流力学理论在其它横断学科中将有更广泛的应用。     

“第十届全国渗流力学学木会议暨国际渗流论坛”征文

为了推动渗流力学研究成果的交流，迎接渗流力学发展的新挑战，促进科研工作者对渗流力学理论与应用的战略思考，由中国力学学会、中国石油学会、中国岩石力学与工程学会主办。武汉工业学院、武汉大学、中国地质大学、华中科技大学、中国科学院渗流流体力学研究所承办的“第十届全国渗流力学学术会议”将于2009年4月24-26日在武汉召开。会议议题为：渗流力学的新进展、新挑战与战略思考。     

我国生物渗流的研究现状和展望

生物渗流力学是生物流体力学的分支学科.在回顾微循环研究和应用的基础上,描述了生物脏器多孔介质的证明,以及国内外研究生物多孔介质的理论模型.最后,从组织工程学的角度对生物渗流的发展、应用前景进行了展望.与微循环研究方法比较,用渗流力学方法研究生物器官内体液的流动有整体的优势,可以反映器官的整体性状.     

城市交通网络的渗流力学模型

将城市交通网络中的交通流视为多孔介质网络中的渗流,利用裂隙介质中多相渗流力学理论,考虑人流和车流之间的相互作用以及道路通行能力的不同,建立了城市交通网络通行能力计算的渗流力学模型,该模型的计算可以借助渗流力学的现有知识进行,可以通过计算得到不同时刻城市交通网络的交通流分布以及城市交通网络的宏观通行能力。从而为城市交通规划理论提供了一个全新的方法。     

可动凝胶体系非线性渗流数学模型

为进一步研究油田开发渗流中可动凝胶驱的力学行为特征,在实验研究基础上,通过对渗流机理、渗流规律的分析,研究可动凝胶体系非线性渗流力学行为,揭示可动凝胶体系的渗流特征。结合实验,对可动凝胶流动机理和物理化学性质的研究,根据质量传输流体力学、化学动力学的深入研究,系统地建立了可动凝胶体系驱油渗流数学模型。从而,系统的刻画了可动凝胶体系驱油这一复杂渗流流动数学描述难题,完善可动凝胶体系渗流的理论,为今后可动凝胶体系驱油数值模拟研究和现场应用提供了理论基础。     

低渗透非达西渗流综合判据初探

低渗透多孔介质的非达西渗流的判别问题是渗流力学研究的一个新课题,它对合理开发低渗透油田有着十分重要的意义。低渗透多孔介质中的渗流表现出对线性的偏离,呈现为具有拟启动压力梯度的非达西渗流形式。     

渗流对CRD法开挖浅埋偏压隧道洞口段影响的分析

针对在隧道洞口段采用CRD法开挖过程中,因渗流作用而导致围岩的物理力学状态发生变化和引发的问题。在考虑渗流的情况下,运用FLAC_3D软件,分析浅埋偏压隧道围岩在CRD法施工时物理力学状态的变化规律。结果表明：在开挖周围产生较集中的漏斗形状的孔隙水压力区域;地形的偏压造成隧洞右侧的应力大于左侧,随着CRD法的分步开挖,每步开挖后造成的导洞在拱顶、底板、边墙处横向均产生了应力集中,左洞在完全开挖与支护后,应力集中现象逐渐减少;在考虑渗流时第三步开挖对初始开挖处围岩变形影响最大;在CRD法开挖过程中,对围岩变形影响较大的是第七步;拱腰和拱顶发生的位移,在考虑渗流时大于未考虑渗流时的情况,但拱底出现与上述相反的现象。     

水-气两相流在煤层中运移规律

在考虑煤层气溶于水的情况下，探讨了水—气两相流在煤层中的运移规律，建立了煤岩体为弹塑性小变形时煤岩变形场的数学模型，并应用多相渗流力学理论，建立了两相流渗流场模型：通过煤体骨架变形对流体渗流的影响和流体渗流对煤体变形的影响，将有效应力、孔隙流体压力分别引入到渗流物性参数中，实现了流固耦合的相互作用。     

深埋隧洞渗流与应力耦合分析

富水区深埋隧洞工程,在建设过程中面临着与浅部隧洞明显不同的岩石力学问题,高水压力和高地应力是这类工程遇到的两大难题.地下水的渗流一方面对地下洞室的排水及周围地下水位有很大影响,另一方面地下水渗流对洞室围岩的力学、物理和化学性能产生影响.以有效应力原理为基础,应用渗透系数和孔隙度随体积应变改变而改变的动态演化模型,通过ABAQUS提供的接口,编制了用户子程序,从而实现了渗流与应力完全耦合,分析了渗流场与应力场的相互影响程度,为工程设计和施工提供了理论支撑.     

水平井流固耦合及井筒压降规律分析

为了预测水平井产能和检验井壁稳定性与储层变形、流体渗流及井筒压降的耦合作用密切关系,考虑了近井储层变形和径向渗流及井筒内变质量管流流动的相互作用,建立了耦合力学数学模型,并对其进行了数学解耦,推导出孔隙压力解析解,主要分析了反映储层变形的物理力学性质非线性程度对孔隙压力和径向渗流对水平井井筒压力降的影响规律。研究表明:储层物理力学性质的非线性程度越明显,孔隙压力消散得越慢;计算井筒压力降时,应考虑径向渗流对主流流动的影响,且径向渗流对井筒压力降变化有较大影响;储层变形、径向渗流和井筒压降之间的耦合效应与非耦合效应差别较大,在实际工程中,不应忽略耦合效应。     

变形介质气藏渗流理论研究的发展及研究意义

变形介质气藏的开采过程是流固藕合渗流过程。常规气藏渗流理论由于没有考虑气藏开采过程中岩石骨架的变形,因此不能准确分析气藏中流体的运动状态。变形介质气藏渗流力学理论正为了解决这一问题而发展形成的。早期主要以研究储层岩石的孔隙度、渗透率与压力之间的关系为主要目的,引入有效应力概念后,建立了线弹性变形下的渗流模型,后又发展到考虑非线弹性变形和塑性变形下流固耦合渗流力学模型,到目前为止,已开始综合考虑渗流、应力和温度场三者之间的关系,并建立了相关的耦合模型。我国变形介质渗流力学理论的研究起步较晚,是在国外理论研究的基础上发展起来的,20世纪90年代以来,随着油气田开发理论的发展,许多国内学者开始对变形介质渗流力学理论进行了深入的研究,并取得了一些研究成果,对我国现阶段主要气藏的开发具有重要的指导作用。     

许友生教授当选中国力学学会渗流力学专业组委员

在由中国力学学会主办的“第九届全国渗流力学学术讨论会”上,浙江师范大学许友生教授当选为新一届（第8届）的中国力学学会渗流力学专业组委员．     

天然气水合物渗流特征及其描述

天然气水合物渗流是一个多相多组分非等温的物理化学渗流过程,这个过程包含了相变、能量变化以及储层介质的物理性质的变化。提出了天然气水合物藏孔隙度、渗透率、饱和度等参数的定义方式。应用渗流力学理论,结合水合物开采方式,对其渗流过程进行了描述,建立了天然气水合物藏开采的基本数学模型,并探讨了目前天然气水合物渗流研究存在的问题,为下一步天然气水合物藏的物理模拟和数值计算提供了理论基础。     

矿井煤层渗流方程的建立和讨论

根据渗流力学理论，提出了矿井煤层瓦斯渗流方程，并对方程进行了讨论，还对方程作了简化．