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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 倒序阅读 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bigsun
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只看该作者 1楼 发表于: 2008-03-21 | 石油求职招聘就上: 阿果石油英才网
呵呵,倒是要学学
禁烟中
离线bigsun
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只看该作者 2楼 发表于: 2008-03-21 | 石油求职招聘就上: 阿果石油英才网
没有仔细看H-W和H-F公式,但是如果N=0.5而不是文章说的0,二者是吻合的。

楼主留言:

N是什么?

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离线bigsun
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只看该作者 3楼 发表于: 2008-03-21 | 石油求职招聘就上: 阿果石油英才网
我只看了后两章,可能有断章取义的可能。个人的感觉在破裂准则里只是引入了一个新参数,最关键的是这个参数还是动态的,适用性大打折扣。

楼主留言:

哪本书的后两章?

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离线bigsun
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只看该作者 4楼 发表于: 2008-03-21 | 石油求职招聘就上: 阿果石油英才网
三轴压力试验可以转换到单轴应力试验?据我所知,岩石的单轴试验会诱发岩石的各向异性,如果能,我非常想知道如何变换的?请李老师方便的时候给我发一个这方面的参考文献,将对我的研究有大大的帮助

楼主留言:

请到“第一作者论文名单”中下载论文“油藏岩石的应力和应变状态研究”,新疆石油地质,2003,24(4):351-352,或阅读《油藏工程原理》第三章第五节的内容。

禁烟中
离线bigsun
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只看该作者 5楼 发表于: 2008-03-22 | 石油求职招聘就上: 阿果石油英才网
博士论文。N您应该能猜得出来,原文中是个希腊字母

楼主留言:

N(也他)在0-0.5之间取值,岩石非常致密时取0。虽然0.5是上限值,但一般取不到0.5,因为0.5代表岩石的孔隙度为100%。因此,实际上的N值都很小。
我很纳闷,你怎么会拿到我的博士论文?cnki上根本就没有,我也只送给了少数几个人,莫非你是......?

禁烟中
离线bigsun
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只看该作者 6楼 发表于: 2008-03-23 | 石油求职招聘就上: 阿果石油英才网
你不会猜到的。我只是对岩石的速度应力效应很感兴趣,也看了很多实验。不过真的是第一次看到单轴和三轴压力实验可以转换。个人的见识原本真的很有限。记得曾经向国外一个杂志投稿,其编辑预审的要求就是文章中不能出现 NEW ,FIRST(VIEW)等,看来还是有一定的道理。毕竟个人所能接触到的材料是有限的

楼主留言:

猜不到你是谁。

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离线qqlewis
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只看该作者 7楼 发表于: 2009-04-07 | 石油求职招聘就上: 阿果石油英才网
谢谢李老师的论文,我一定要好好读读,佩服!

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欢迎提意见。

离线phenomenon
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只看该作者 8楼 发表于: 2009-04-22 | 石油求职招聘就上: 阿果石油英才网
多谢李老师,好好学习一下。
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只看该作者 9楼 发表于: 2009-05-26 | 石油求职招聘就上: 阿果石油英才网
请教一下李老师,关于破裂压力公式。

在你的博士论文中,这个破裂压力公式(9-16)中的Φc怎么合适取值?
在你的文章中提到Φ<Φc<1,具体取起来还是有点困难,大于Φ多少才合适?
请李老师给点思路!谢谢

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有3种方法:1、通过薄片统计;2、通过实验测量;3、取(Φ+1)/2。
第一种方法比较简单,也比较科学。

鱼说,你看不见我的眼泪,因为我在水里
水说,我能感觉到,因为你在我的心里

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