饱和水岩石核磁共振表面弛豫温度特性

温度是影响岩石孔隙流体核磁共振弛豫的因素之一.选取一组饱和水的人造碳化硅、人造碳酸钙、储层贝瑞砂岩以及碳酸盐岩样品进行核磁共振实验(温度25～90℃),考察温度对弛豫速率的影响.结果表明,对于饱和水的砂岩和碳酸盐岩,温度对岩石核磁共振表面弛豫的影响不同.饱和水的人造碳化硅和储层贝瑞砂岩的核磁共振弛豫速率随温度升高而增大;饱和水的人造碳酸钙和储层碳酸盐岩的弛豫速率随温度升高而减小.因此,在利用室温下得到的实验测量结果对储层温度下的核磁共振测井数据进行刻度时,应考虑温度的影响.     

温度对岩石核磁共振弛豫影响的实验研究

温度是影响核磁共振测井的一个因素,储集层的温度通常可高达100℃以上,与室温相差很大,所以有必要研究温度对岩石核磁共振弛豫的影响。本文对一组饱和水或油的人造碳化硅、人造碳酸钙、天然贝瑞砂岩以及天然碳酸盐岩样品进行了核磁共振变温实验,利用工作频率为2MHz的Maran2核磁共振仪器进行实验,实验温度从25℃到60℃,结果表明:对饱和水的砂岩和碳酸盐岩,温度对岩石NMR弛豫的影响不同;饱和水的人造碳化硅和天然贝瑞砂岩的核磁共振弛豫时间随温度升高而减小,表现为反常的温度关系;而对于饱和水的人造碳酸钙和天然碳酸盐岩都表现为正常的温度特性,即弛豫时间随着温度的升高而增大。对于饱和油的贝瑞砂岩和碳酸盐岩样品,其NMR弛豫时间随温度升高而增大。实验证明,温度对不同孔隙介质流体弛豫的影响在实际核磁共振测井中应该予以考虑。     

考虑裂纹内水压的节理岩体蠕变柔量分析

利用自洽理论和线粘弹性断裂力学原理推导了考虑张开裂纹、闭合裂纹和裂纹内水压影响的节理岩体体变蠕变柔量和单轴蠕变柔量的理论表达式，并根据该表达式分析了应力荷载、水压、裂隙密度参数、泊松比和摩擦系数改变时裂隙岩体蠕变柔量的变化规律，从而为裂隙岩体工程流变计算提供了一种新的计算方法。     

饱和含水土壤埋地原油管道冬季停输温降

建立了饱和含水土壤埋地原油管道在低于冰点环境温度下的停输流动和传热模型，该模型不仅考虑土壤水分结冰和管内原油凝固相变过程与初始温度场和流场的影响，而且考虑了水分在土壤多孔介质中和管内原油的自然对流。通过数值模拟，获得了停输期间温度场、流场以及土壤水分结冰界面和管道中原油凝固界面的分布情况。结果表明，停输期间越靠近管壁正上方的土壤，其温度梯度越大；受温度分布的影响，土壤水分和管内原油产生沿y轴对称线自下而上的自然对流；土壤水分结冰界面和管道中原油凝固界面随停输时间向埋深方向推进，管道顶部土壤中的结冰界面推进速度较远离管道土壤中的结冰界面缓慢，管内原油凝固界面也向埋深方向偏移。     

非饱和-饱和土壤中水分入渗的数值仿真模拟

为了定量整体描述非饱和-饱和区域内水流入渗过程,在水分入渗理论基础上,基于V-G模型建立了非饱和-饱和区域内水流运动的数学模型,分别对水分在不同粒径大小土壤中的入渗过程进行模拟;分析结果表明:入渗水分进入土壤的初期,由于粒径较大的土壤中充气粗孔的阻隔,使得压力水头与粒径较小的土壤相比减小速率较慢;当进入渗漏与渗透阶段后,粗大孔隙中的空气基本被水分所驱替,渗透性较好的土壤中压力水头减小速率较大;毛细管带高度也是导致下渗速率不同的因素之一,毛细管高度越大,进入渗透阶段的时间越短,反映在压力水头的变化上则为压力水头变化速率降低。     

利用Phillips-Twomey方法对核磁共振弛豫测量结果的反演及其效果分析

为解决横向弛豫时间多指数反演所面临的反演不适定性和非负约束的问题,利用在反演理论中解决不适定性问题常用的Phillips-Twomey光滑化方法反演横向弛豫时间,并给出了一种实现非负约束的方法.通过与常用的反演算法进行对比,发现Phillips-Twomey光滑化方法更适用于低信噪比反演.考察了Phillips-Twomey光滑化方法对信噪比的敏感程度,研究横向弛豫时间布点数、原始回波采集个数、回波串采集时间间隔等因素对反演结果的影响.研究表明Phillips-Twomey光滑化方法适用于横向弛豫时间的多指数反演,且容易实现非负约束,对信噪比要求比较低.     

Structural relaxation in supercooled water by time-resolved spectroscopy

Water has many kinetic and thermodynamic properties that exhibit an anomalous dependence on temperature, in particular in the supercooled phase. These anomalies have long been interpreted in terms of underlying structural causes, and their experimental characterization points to the existence of a singularity at a temperature of about 225 K. Further insights into the nature and origin of this singularity might be gained by completely characterizing the structural relaxation in supercooled water. But until now, such a characterization has only been realized in simulations that agree with the predictions of simple mode-coupling theory; unambiguous experimental support for this surprising conclusion is, however, not yet available. Here we report time-resolved optical Kerr effect measurements that unambiguously demonstrate that the structural relaxation of liquid and weakly supercooled water follows the behaviour predicted by simple mode-coupling theory. Our findings thus support the interpretation of the singularity as a purely dynamical transition. That is, the anomalous behaviour of weakly supercooled water can be explained using a fully dynamic model and without needing to invoke a thermodynamic origin. In this regard, water behaves like many other, normal molecular liquids that are fragile glass-formers.     

流体释出过程中饱和土体沉降变形特征

研究土体沉降变形特征对工程项目具有现实意义.通过三组室内对比实验,分别得出厚度30 cm、粒径0.150 mm的砂土,厚度15 cm、粒径小于0.075 mm的黏土,厚度30 cm、粒径小于0.075 mm的黏土,在同一压力和不同压力下发生的一次、二次渗流变形参数,通过百分表观测所得的沉降数据反映土体变形规律,将三组变形进行对比,结果表明：在土层厚度同为30 cm,流体压力高度同为150 cm时,砂土层沉降量为0.193 mm,沉降稳定时间25 min,黏土层沉降为6.529 mm,沉降稳定时间2000 min,可见,砂性土释出流体沉降变形量和沉降完全所需的时间,远远小于黏性土;同一土性,厚度越大,沉降变形量越大;同一条件下,二次沉降量小于一次沉降量.     

饱和砂土中打桩效应的有限元分析

运用Crisp程序,对饱和砂土中的打桩效应进行有限元分析.对桩周土采用线弹性、理想弹塑性2种本构关系以及圆柱孔扩张的应力边界条件法、圆柱孔扩张的位移边界条件法2种沉桩过程模拟方式分别进行组合计算,并对其中3种组合计算的超孔隙水压力、径向有效应力增量以及地面隆起等打桩效应的差异进行讨论.结果表明:运用理想弹塑性模型和圆柱孔扩张的位移边界条件法计算出的超孔隙水压力、径向有效应力增量以及地面隆起量等结果更为可靠.     

MTPEA非对映酰胺核磁共振化学位移不等性的研究

本文通过四个光学活性羧酸作为手性衍生化试剂研究了２－甲氧基－２－三氟甲基－２－苯基乙胺（ＭＴＰＥＡ）非对映酰胺中某些特征基团在不同ＮＭＲ中的化学位移不等性．ＭＴＰＥＡ非对映酰胺中所选择的探针基团在１Ｈ、１９Ｆ和１３ＣＮＭＲ中的化学位移差值分别为：０．０２～０．１６４（△δＯＭｅ）；０．０９５～０．５９９（△δＣＦ３）；０．３９～０．７４（△δＮＨＣＨ２）ｐｐｍ．