双轴压缩下干操与饱水岩石中超声衰减的实验研究

本文在分析前人研究成果的基础上,建立了岩石试件双轴加载超声波衰减测试系统,编制了数据处理用的程序。作者用脉冲传播频谱比方法,对砂岩和辉绿岩试件进行了声波衰减与应力关系的实验研究,通过近百次实验,取得了一些有价值的数据。 实验结果表明,在双轴压缩下,Q值随差应力的变化规律,不同于单轴压缩下或静水压力下,Q值的变化规律。在一定的侧压力下,声衰减的Q值随主应力增加而迅速增加,到一定压力后,Q值反而略有下阵,直至极限应力时,Q值趋于稳定值。另外,随恻向应力的增加,Q值随主应力增加而增加的幅度逐渐变小。对不同的岩石Q值随差应力的变化率与岩石种类、孔隙率和饱水度有关。 本文介绍的声衰减测量方法,可以在岩体工程的应力测试和岩石力学研究中推广应用。     

多孔介质中化学反应对非等粘流体混合过程影响的格子Boltzmann研究

利用格子Boltzmann方法和GPU计算技术,在孔隙尺度上模拟多孔介质中包含界面化学反应的粘性指进现象,定量分析化学反应对流体混合的影响.采用单浓度变量的双稳态模型来描述界面反应,而各向同性的多孔介质则通过四参数法生成.研究发现化学反应能减小指进界面厚度,抑制流体的混合,甚至会出现反混合现象,并且随着反应速率的增加,影响越明显.     

固井水泥传输函数及其含水成份对声速和声衰减影响的实验研究

本文采用实验方法初步研究了固井水泥的超声传输函数、声衰减和频率的关系以及含水饱和度对声速和衰减的影响。实验中我们对若干种不同型号、水灰比和固化温度的水泥样品进行了声传输函数测量,测量频段为1.5MHz—4.5MHz。并使用中心频率为1.25MHz探头测量了固井水泥含水饱和度对声速和声衰减的影响。结果表明,在本测量频段内,各种固井水泥的声衰减系数主要与频率一次方成正比。随着固化温度的增加,固井水泥的声衰减系数有增大的趋势,水灰比由40％增至50％时,衰减系数有减小的趋势。固井水泥含水饱和度变化对声衰减影响剧烈,当含水饱和度由100％降至80％时,声衰减增加最快。含水饱和度变化对固井水泥声速度的影响不大。