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饱水和排水过程中岩石电阻率各向异性特征的电阻率成像法研究

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地球物理学报 2009年第1期52卷 281-288页

作者：周启友杭悦宇刘汉乐戴水汉徐建平南京大学地球科学系、水科学系南京210093 江苏省中国科学院植物研究所南京210014

从电阻率的角度研究岩石裂隙介质的各向异性特征是一种方便而有效的方法,但多限于空间单个点上的测量数据分析.通过在砂岩岩样上的饱水与排水实验以及同步进行的高密度电阻率成像监测,探讨了应用高密度电阻率成像法获得图像研究岩石各... 详细信息

从电阻率的角度研究岩石裂隙介质的各向异性特征是一种方便而有效的方法,但多限于空间单个点上的测量数据分析.通过在砂岩岩样上的饱水与排水实验以及同步进行的高密度电阻率成像监测,探讨了应用高密度电阻率成像法获得图像研究岩石各向异性特征的可能性,分析了饱水与排水过程中岩石电阻率在不同方向上的响应特性.结果表明,电阻率成像法在分析岩石裂隙介质的各向异性方面具有多方向成像和动态监测的优点,可以通过对不同方向上获得的电阻率图像的分析,提取出岩石沉积结构的空间分布模式,清晰地反映出岩石在饱水和排水过程中电阻率变化空间分布模式的各向异性特征.

关键词：岩石电阻率各向异性特征电阻率成像法饱水过程排水过程

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片岩强度各向异性特征及破坏模式分析

工程地质学报 2017年第4期25卷 943-952页

作者：尹晓萌晏鄂川崔学杰王闫超卓琦斐中国地质大学(武汉)工程学院武汉430074

为研究片岩的各向异性特征,采用室内三轴压缩试验,获取α=0°、α=45°、α=90°3种片理倾角试样的应力-应变曲线及强度和变形数据。进一步构建7组片理倾角下的标准圆柱体模型,以室内试验获取的数据为依据,反演材料介质力学参数,利用FLA... 详细信息

为研究片岩的各向异性特征,采用室内三轴压缩试验,获取α=0°、α=45°、α=90°3种片理倾角试样的应力-应变曲线及强度和变形数据。进一步构建7组片理倾角下的标准圆柱体模型,以室内试验获取的数据为依据,反演材料介质力学参数,利用FLAC3D模拟、探讨了不同片理倾角的片岩破坏模式及抗压强度的片理倾角效应和围压效应。结果表明,三轴压缩条件下,片岩的破坏模式主要分为斜切片理剪切破坏和顺片理剪切滑移破坏,对应的变形破坏的控制结构亦不同。相同围压下,片岩抗压强度随片理倾角呈非对称的"U"字型变化,抗压强度最大值始终位于α=90°,最小值分布在α=45°或α=60°处。围压增大时,对顺片理倾角破坏的片岩强度的增强效应趋于弱化。此外,分析了各向异性岩石抗压强度最大值分布位置的影响因素,发现岩石均匀性程度对各向异性岩石的抗压强度最大值的分布有重要影响,均匀性较差时,最大值位于α=90°;反之,最大值出现于α=0°。

关键词：片岩各向异性特征破坏模式抗压强度岩石均匀性

沁水盆地南部高阶煤裂隙、纵波速度和渗透率的各向异性特征

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沁水盆地南部高阶煤裂隙、纵波速度和渗透率的各向异性特征

作者：魏江河南理工大学

学位级别：硕士

裂隙是煤中气体渗流的主要通道,决定着储层渗透率的大小。煤储层在沉积环境、构造运动和成岩作用等地质因素影响下具有较强的非均质和各向异性。而沁水盆地南部是我国煤层气商业开发最有前景的地区之一,因此,对该区域的储层裂隙和渗透... 详细信息

裂隙是煤中气体渗流的主要通道,决定着储层渗透率的大小。煤储层在沉积环境、构造运动和成岩作用等地质因素影响下具有较强的非均质和各向异性。而沁水盆地南部是我国煤层气商业开发最有前景的地区之一,因此,对该区域的储层裂隙和渗透率各向异性特征进行深入研究对煤层气的勘探开发具有重要意义。本论文基于体视显微镜和图形处理技术等方法对选自沁水盆地南部高阶煤煤样的裂隙自然属性进行了精细量化表征,并采用超声监测分析仪和三轴应力渗流系统研究了纵波速度各向异性特征和应力作用下渗流的变化规律。主要结论有:(1)样品平行层理方向的裂隙张开度、面裂隙率以及裂隙连通性分别是垂直层理方向的1.06.85、1.04.13和1.07.14倍,平均为1.30、1.47和2.11倍;平行层理方向的裂隙组合类型多为规则网状和不规则网状,渗透性一般较好,垂直层理方向的裂隙组合类型多为孤立状或平行状,渗透性一般较差。此外,对煤样平行层理面裂隙的发育方向进行了研究,结果表明面割理与端割理彼此近于垂直,面割理比端割理更为发育,外生裂隙与内生裂隙相比很少或基本不发育。(2)实验结果表明样品不同方向的纵波速度具有显著的差异性,垂直层理方向的纵波速度最大,其次为平行端割理方向,平行面割理方向的纵波速度最小。煤样渗透率随着纵波速度的增加而线性减小,纵波速度可以在煤层气勘探开发中对渗透率起到很好的预测作用。(3)结果表明煤样渗透率随着有效应力的增加而减小,渗透率与有效应力的关系符合负指数函数。随着有效应力的增加,样品渗透率的变化趋势可分为三段:有效应力1.62.28MPa阶段,渗透率快速下降;2.28.95MPa,渗透率较快下降;2.95.28MPa,渗透率缓慢下降。且随着有效应力的卸载,不同方向的煤样渗透率均有所恢复,但均不能恢复到初始渗透率值。在有效应力加卸载的作用下,沁水盆地南部样品的渗透率损害率和不可逆损害率均表现为:垂直层理方向的最大,其次为平行端割理方向,平行面割理方向的最小。这一现象表明样品垂直层理方向的渗透率对应力最为敏感,其次为平行端割理方向的渗透率,平行面割理方向的渗透率对应力敏感性较弱。样品的垂向渗透率各向异性显著大于水平渗透率各向异性,且随着有效应力的增加,垂向渗透率各向异性和水平渗透率各向异性都显著增强,其研究结果对煤层气的勘探开发具有重要的意义。图33幅,表9个,参考文献76篇。

关键词：高阶煤裂隙渗透性各向异性特征纵波速度沁水盆地南部

基于能量演化的高围压下层状千枚岩各向异性特征及脆性评价研究

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基于能量演化的高围压下层状千枚岩各向异性特征及脆性评价研究

作者：王子渊广西大学

学位级别：硕士

层状岩体因其独特的层状结构,在高地应力作用下将严重影响岩体工程稳定性,进而诱发深埋隧道非对称大变形、岩爆等次生灾害,探明高围压下层状岩体各向异性力学特征及能量演化对指导工程设计与安全施工具有重要意义。本文采用文献调查、... 详细信息

层状岩体因其独特的层状结构,在高地应力作用下将严重影响岩体工程稳定性,进而诱发深埋隧道非对称大变形、岩爆等次生灾害,探明高围压下层状岩体各向异性力学特征及能量演化对指导工程设计与安全施工具有重要意义。本文采用文献调查、室内试验和理论分析相结合的手段,开展了高围压下层状千枚岩各向异性特征及脆性评价研究,以期为深部地下工程灾害防治与设计施工提供理论支持。主要工作和成果如下:（1）针对不同层理倾角的千枚岩试样进行三轴压缩试验,系统地讨论围压和层理倾角对层状千枚岩力学参数变化规律的影响,并分析其破坏模式,建立了各力学参数同层理倾角和围压之间的三维函数模型。结果表明:在低围压条件下,层理倾角为0°和22.5°的千枚岩主要表现为穿层理面剪切破坏和沿层理面剪切复合破坏,层理倾角为45°和67.5°时为沿层理剪切滑移破坏,层理倾角为90°时则为沿层理面拉伸劈裂破坏,同时各力学参数也表现为明显的各向异性;而在高围压条件下,岩样破坏模式和力学参数各向异性相对减弱。（2）建立了不同层理倾角千枚岩的M-C、D-P、L-D以及H-B强度准则,分析各强度准则下层状千枚岩强度参数值的各向异性,进而探讨在主应力空间π平面上千枚岩强度参数的各向异性特征。结果表明:不同强度准则的参数都呈现出明显的各向异性特征,相同应力条件下,层理倾角为0°的千枚岩试样更不容易发生破坏,层理倾角为22.5°的试样次之,而层理倾角为45°、67.5°和90°的千枚岩试样则最容易发生破坏。（3）基于能量耗散理论,研究不同层理倾角和围压条件下千枚岩的能量演化特性,系统地讨论围压和层理倾角对层状千枚岩峰值能量参数变化规律的影响,建立峰值能量参数同层理倾角和围压之间的三维函数模型。基于能量演化过程,通过能量耗散系数和极限能量转化率定义了层状千枚岩变形破坏过程中的屈服点和破坏点,可作为层状千枚岩失稳破坏过程中的前兆特征点。结果表明:峰值能量参数随围压的增加成指数型函数增长,除UdP外所有峰值能量参数随层理倾角的增加成单峰函数形式。（4）对现有的不同种类岩石脆性指标归纳整理并分析其优缺点,基于层状千枚岩能量演化全过程中特征能量参数构建新的脆性指标Bnew分析不同层理倾角和围压条件下层状千枚岩脆性的各向异性特征。基于脆性指标Bnew定义层状千枚岩脆-延性评价体系,建立层状千枚岩脆性指数同层理倾角和围压之间的三维函数模型。结果表明:各倾角条件下其脆性破坏倾向性从大到小大致表现为:Bnew0°>Bnew22.5°>Bnew90°>Bnew45°>Bnew67.5°。

关键词：层状千枚岩层理倾角高围压各向异性特征脆性指数

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岩石声学各向异性特征研究

中国煤田地质 1992年第3期4卷 58-64页

作者：刘殿明中国煤田地质总局物探研究所

本文在对100多块岩石标本不同方向的纵波速度、横波速度和衰减系数测试的基础上,进行了大量的分析研究工作,初步掌握了灰岩、泥岩和砂岩的纵、横波速度和衰减系数的各向异性特点,总结了产生和影响各向异性的主要因素及其形成机制。这一... 详细信息

本文在对100多块岩石标本不同方向的纵波速度、横波速度和衰减系数测试的基础上,进行了大量的分析研究工作,初步掌握了灰岩、泥岩和砂岩的纵、横波速度和衰减系数的各向异性特点,总结了产生和影响各向异性的主要因素及其形成机制。这一研究成果无疑对提高地球物理勘探的解释精度,尤其是对岩性勘探的发展具有十分重要的意义。

关键词：岩石声学勘探各向异性特征

基于LM-DFN耦合模型研究龙马溪数字岩芯的等效弹性参数与各向异性特征

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2018年中国地球科学联合学术年会

作者：刘宁符力耘孙杰中国科学院地质与地球物理研究所中国石油大学(华东) 上海航天控制技术研究所

1.引言页岩是一种沉积岩,它的成分复杂,具有薄页状或片层状的节理,且包含多种尺度裂隙结构,呈现出高度的非均质性,其中丰富的微米至纳米级孔隙结构是油气储集和流动的重要空间。页岩这种复杂的构造特性决定了其油气勘探开采将面临诸多... 详细信息

1.引言页岩是一种沉积岩,它的成分复杂,具有薄页状或片层状的节理,且包含多种尺度裂隙结构,呈现出高度的非均质性,其中丰富的微米至纳米级孔隙结构是油气储集和流动的重要空间。页岩这种复杂的构造特性决定了其油气勘探开采将面临诸多困难和挑战。为了更加高效环保的开发国内页岩气资源,因而有必要通过重建页岩复杂地质构造,建立微观结构与等效机械性质及各向异性特征之间的量

关键词： LM-DFN 龙马溪组页岩各向异性特征等效弹性参数矿物组分耦合模型

镍基高温合金相粗化之后力学性能变化及其各向异性特征

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镍基高温合金相粗化之后力学性能变化及其各向异性特征

中国力学大会-2021+1

作者：张顺咏李继承黄西成中国工程物理研究院总体工程研究所

Introduction镍基高温合金服役过程中,内部常伴随相粗化现象,影响材料静动态力学性能。为此将宏观力学性能与微结构特征关联分析,探究材料变形和破坏特征的物理机制,有助于准确评估和预测装备热端部件的安定性,具有重大的科学和工程意义... 详细信息

Introduction镍基高温合金服役过程中,内部常伴随相粗化现象,影响材料静动态力学性能。为此将宏观力学性能与微结构特征关联分析,探究材料变形和破坏特征的物理机制,有助于准确评估和预测装备热端部件的安定性,具有重大的科学和工程意义。Result1)材料硬度受体积分数影响,体积分数越高,其硬度越大,且随着粗化时间增加,硬度逐渐降低,并呈现出各向异性特征2)材料断裂韧性变化特征与硬度类似,不同的是体积分数较大的材料较容易断裂,且其约化断裂能较小

关键词：镍基高温合金各向异性特征力学性能变化

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西南印度洋洋中脊龙旂热液区各向异性特征

西南印度洋洋中脊龙旂热液区各向异性特征

2014年中国地球科学联合学术年会——专题27：海洋地球物理

作者：张佳政赵明辉丘学林阮爱国王建贺恩远中国科学院边缘海地质重点实验室中国科学院南海海洋研究所中国科学院大学国家海洋局第二海洋研究所

通过多波束、侧扫声呐以及近海底观察等发现,洋壳顶部受到强烈的构造作用,往往会形成一系列垂直或近乎垂直的线型构造,其走向与当前扩张洋中脊方向近乎平行或斜交,宽度一般从数厘米到数米,常被解释为洋中脊扩张过程中形成的断层或岩浆... 详细信息

通过多波束、侧扫声呐以及近海底观察等发现,洋壳顶部受到强烈的构造作用,往往会形成一系列垂直或近乎垂直的线型构造,其走向与当前扩张洋中脊方向近乎平行或斜交,宽度一般从数厘米到数米,常被解释为洋中脊扩张过程中形成的断层或岩浆冷却时产生的裂隙。与多道地震探测实验不同,在广角深地震层析成像实验中,除极个别规模较大的断裂(例如,转换断层、拆离断层等)会呈现出低速异常

关键词：洋中脊各向异性特征慢速扩张热液区印度洋

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裂隙参数的各向异性特征分析

裂隙参数的各向异性特征分析

中国地球物理学会第二十七届年会

作者：詹林森沈金松王鹏飞马超连福明中国石油大学(北京)油气资源与探测国家重点实验室中国石油集团公司物探重点实验室

裂缝的地震探测对于表征天然裂缝性储层意义重大,众所周知,裂缝系统的优势方向导致介质中地震波传播的方位各向异性,而方位各向异性对波所有传播模式(P波、S波和转换波)都有很大的影响。已有的研究大多集中于近垂直入射分裂横波的时间... 详细信息

裂缝的地震探测对于表征天然裂缝性储层意义重大,众所周知,裂缝系统的优势方向导致介质中地震波传播的方位各向异性,而方位各向异性对波所有传播模式(P波、S波和转换波)都有很大的影响。已有的研究大多集中于近垂直入射分裂横波的时间延迟和反射波振幅的分析,尽管这些方法可以反映垂直裂缝系统的方向和裂纹密度,但它们对裂缝形状和充填流体类型极不敏感。本文将裂缝的等效介质模型(Schoenberg线性滑动模型、Hudson薄硬币型裂隙模型和Liu含裂隙介质模型)应用到裂隙的弹性波场数值模拟中,考察不同裂隙介质模型的裂隙参数对各向异性特征的影响。基于最简单的单套裂缝HTI介质,通过几个基于各向异性

关键词：各向异性特征等效介质模型波场模拟