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[科学探索]多孔介质的双重有效应力 [复制链接]

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离线cllipe
 
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只看楼主 正序阅读 使用道具 0楼 发表于: 2008-03-21 | 石油求职招聘就上: 阿果石油英才网
— 本帖被 cllipe 执行提前操作(2020-08-23) —
●李传亮

多孔介质不同于普通固体材料,它的受力状态十分复杂,它通常同时受到外应力和内应力(孔隙压力)的共同作用。研究多孔介质的力学行为必须采用有效应力。有效应力是为了工程计算方便而虚拟的应力概念,它是多孔介质力学的基础概念。1923年,K.Terzaghi提出了第一个多孔介质的有效应力概念,后人称之为Terzaghi有效应力,石油科学中通常称之为有效上覆压力,实验研究中通常称之为净围压。Terzaghi有效应力为介质外应力与内应力的简单差值,它的提出为土力学的诞生奠定了基础。

但是,Terzaghi有效应力是针对极其疏松的土介质提出的,它并不适用于致密的岩石介质,后人曾提出多种形式的有效应力试图对其进行修正,但都没有获得真正意义上的成功。

根据笔者的研究,多孔介质存在结构变形和本体变形两种基本的变形模式,多孔介质的实际变形是这两种基本变形的复杂组合。在多孔介质变形机制的基础上,笔者又建立了多孔介质的双重有效应力:本体有效应力和结构有效应力。本体有效应力决定介质的本体变形,而结构有效应力则决定介质的结构变形。双重有效应力通过孔隙度把普通固体材料与多孔介质统一了起来。双重有效应力反映了多孔介质的物质结构特征,而Terzaghi有效应力则忽视了多孔介质的物质结构,把内、外应力同等对待,显然是不够科学的。双重有效应力的联合使用,可以解决多孔介质的所有力学行为。然而,过去人们仅采用一个有效应力(Terzaghi有效应力)研究多孔介质的所有力学行为,研究结果错误百出。

多孔介质的双重有效应力是笔者在中国科技大学攻读博士学位期间建立的一套新理论,该理论提出之后,在多孔介质的许多领域得到了广泛应用,并取得了一系列的研究成果:地层岩石的压深关系曲线由两线图变成了三线图;岩石强度条件的极端判断方法变成了中间判断方法;岩石压缩系数的逻辑反转得到了彻底纠正,岩石压缩系数不再随孔隙度的增大而减小,而是随孔隙度的增大而增大;岩石由强应力敏感变为弱应力敏感,为油气藏衰竭式开采奠定了理论基础;争议多年的岩石破裂压力计算公式得到了统一;油气藏开发过程中的单轴压缩变为三轴压缩;多孔介质的流变学模型得到了改进……

K.Terzaghi因提出了Terzaghi有效应力而推开了多孔介质力学的大门。在Terzaghi有效应力的旗帜下,诞生了土力学和岩石力学二门重要的自然科学学科。Terzaghi因此为人类做出了巨大的贡献。双重有效应力的提出,又为多孔介质力学的发展起到了积极的推动作用,许多奇妙的新理论都已在双重有效应力的支撑下浮出了水面。凡是有多孔介质的地方,就有双重有效应力的用武之地。

详细内容,请参阅相关的若干篇论文(可在“第一作者论文名单”中下载)和《油藏工程原理》的相关章节以及我的博士论文。



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离线cy2-dzljj
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只看该作者 63楼 发表于: 2016-10-12 | 石油求职招聘就上: 阿果石油英才网
看一下,学习学习,O(∩_∩)O谢谢李老师
离线zhangwench
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只看该作者 62楼 发表于: 2016-10-11 | 石油求职招聘就上: 阿果石油英才网
学习下
离线草房子
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只看该作者 61楼 发表于: 2013-03-27 | 石油求职招聘就上: 阿果石油英才网
Haimson-Fairhurst公式原文引用的
1、Lubinski,the theory of elasticity  for porous bodies displaying a strong pore structure,1954
2、Geertsman,the Effect of Fluid pressure decline on the volumtric changes in porous rock,1957.
离线草房子
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只看该作者 60楼 发表于: 2013-03-27 | 石油求职招聘就上: 阿果石油英才网
看见有的文献里面饮用的最早的出处是
1、Lubinski,the theory of elasticity  for porous bodies displaying a strong pore structure,1954
2、Geertsman J., A remark on the analogy between the rmo-elasticity and the
elasticity of saturated porous media, J.Mech.Phys.solids, 1957, 6: 3~16
但是这两篇文献可能因为太老了,网上都找不到。
不知李老师那里有没有,或者该公式是如何推导的。恳请李老师解答。这里不方便的话,qq或者邮件,都可以。814696819@qq.com

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我手头没有,国.家图 书馆提供有 偿 服务,可与他们联系,我读博时弄过

离线草房子
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只看该作者 59楼 发表于: 2013-03-27 | 石油求职招聘就上: 阿果石油英才网
李老师,我拜读了您的博士论文,最后破裂压力公式整个采用弹性力学理论推导过程都比较清楚。但是“渗入井筒周围地层中的流体在井壁上产生的附加周向应力 ”这部分,不是是如何推导的。目前其他文献也是直接饮用的结果,很想知道推导过程。

楼主留言:

这个好像就是弹性力学中的公式,应该能查得到,记不太清楚了。

在线树袋熊
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只看该作者 58楼 发表于: 2012-11-07 | 石油求职招聘就上: 阿果石油英才网
科学就是要有一种打破沙锅问到底的精神,深入讨论有利于科学进步,我想科学在没有得到充分验证之前,谁也不能说谁的理论就一定100%完全正确,有疑问有探讨是非常好的,如果两位教授真正见面做下来聊聊的时候也许就不会因为网络语言沟通程度不够或片面理解的情况产生了,呵呵,还是希望两位能够平心静气的讨论科学问题,大家都消消气
长期从事压裂酸化、天然气开采相关科研及现场应用推广工作
在线树袋熊
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只看该作者 57楼 发表于: 2012-11-07 | 石油求职招聘就上: 阿果石油英才网
大家还是就事论事,平心静气的讨论科学问题为好,不要有人身攻击的言语和语气,多用“我认为”或“某某学者认为”为好,技术讨论都不要动气,摆事实讲道理即可,谢谢
长期从事压裂酸化、天然气开采相关科研及现场应用推广工作
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只看该作者 56楼 发表于: 2012-11-01 | 石油求职招聘就上: 阿果石油英才网
科学精神!
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只看该作者 55楼 发表于: 2012-10-29 | 石油求职招聘就上: 阿果石油英才网
科学的东西不是能用一些没有证据的说辞能证明的。科学也不是一种无休止的指责甚至是谩骂。科学证明要用正确的推理和证明,否则很乏味。

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拿53楼的第一个公式为例,外观体积随外压的增大而减小,因而导数为负值,所以压缩系数为负值;这需要高深的知识吗?所以,你宁肯拿着这样一本错误的外文书当圣旨,也不愿静下心来学习一下基础知识。


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