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天然气水合物广泛赋存在深海沉积物孔隙中,被认为是具有巨大开发潜力的未来绿色能源之一,引起全球的关注.深海水合物开采将造成含水合物储层的强度劣化,可能产生孔压积聚,诱发海床失稳.本文基于边坡稳定极限平衡分析框架,引入考虑水合物开采热-流-化学耦合过程的数值分析模型,研究水合物开采对海底边坡稳定性的影响.采用TOUGH+HYDRATE热-流-化学耦合分析程序,模拟了采用水平井降压法和热激法开采深海水合物的过程,分析了水合物分解锋面扩展和瞬态孔压演变的规律,并通过SLOPE/W程序采用极限平衡分析方法计算水合物开采过程及停采后的海底边坡安全系数,分析开采井位置和开采方法对海底边坡稳定性的影响.研究表明,对于存在致密盖层的细砂储层陡坡,单水平井降压开采过程中,由于孔压降低,土体有效应力增加,边坡稳定性显著提高,当开采井布设在坡体中部时,边坡稳定性提高最为明显;停采后,由于水合物分解导致土体黏聚强度降低,且孔压逐渐回升到静水压状态,导致边坡稳定性下降,最危险滑弧通过水合物分解区.若采用双水平井热激法开采,开采过程与停采后的最危险滑弧始终通过水合物分解区,由于开采过程中温度升高,井周孔压显著上升,导致边坡安全系数明显下降,存在诱发滑坡的风险. 相似文献
4.
非对称开采时矿柱失稳的尖点突变模型 总被引:3,自引:0,他引:3
针对非对称开采时矿柱稳定性问题建立了一个简化的力学模型.基于势能原理,应用尖点突变理论对矿柱成为非稳定系统进行了探讨,导出了失稳的充要条件、矿柱变形突跳量和能量释放表达式,为定量研究其失稳问题奠定了基础.结果表明:系统的失稳不仅与其所受载荷有关,而且与其内部刚度分配有关,当相对刚度值越大,所承受的临界载荷也越大,越不容易失稳.反之,越容易失稳,且失稳时所释放的能量越大,危害也越大.给出了算例,其计算结果可为安排开采顺序、合理布置采场等提供依据. 相似文献
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6.
在多孔介质中完全可压缩、可混溶驱动问题的差分方法 总被引:17,自引:0,他引:17
用高压泵将水强行注入油层,使原油从生产井排出,这是近代采油的一种重要手段,将水注入油层后,水驱动油层中的石油,这就是两相驱动问题。对可压缩、可混溶问题,其密度实际上不仅依赖于压力而且还依赖于饱和度。其数学模型虽然早就提出,但在数值分析方面,无论在方法上,还是在理论上,出现了实质性困难。到目前为止,仅研究了密度 相似文献
7.
页岩油开采系统面临井下恶劣环境,为了保证设备的长期稳定性,本文提出了一种外部热防护配合内部储热的井下冲击波发生器热管理系统。构建石蜡与泡沫铜的复合相变材料储热装置,并对多种热防护措施进行评估。结果表明,在100℃井下热环境中,外环境对于系统内部电子元件的影响较大;在仅使用空气作为隔热层的情况下,热辐射占比大于30%,而使用酚醛树脂可以有效提升热防护层的等效热阻;然而随着外部环境温度的提升,热防护层的效果逐渐降低。采用热防护结合内部相变储热的热管理方法,可将电子元件持续工作1.5 h时的节点温度控制在90℃以下。 相似文献
8.
井眼轨迹控制力学模型 总被引:8,自引:0,他引:8
对石油钻井中井眼轨迹控制问题进行了力学分析,给出了底部钻具组合三维受力和变形的控制方程,建立了钻头与正交各向异性地层相互作用模型,阐明了井眼轨迹预测和控制计算方法。 相似文献
9.
石油一厂地表变形的主要因素是西露天矿露天台阶开采, 引起厂南缘边坡失稳、变形和地面沉陷, 同时促使其它因素活化, 更加剧了地裂缝和变形发展。 相似文献
10.
开采沉陷工程岩体本构关系研究 总被引:1,自引:0,他引:1
传统开采沉陷理论存在对采动岩体本构关系研究不够的问题, 本文在运用现代工程地质学理论和现代数学力学理论相结合, 对采动岩体本构关系进行深入研究的基础上, 提出了用“黑箱”问题“灰箱”化的全息反分析法, 确定采动工程岩体本构关系及其有关参数。实例分析表明, 对于复杂岩体结构的开采沉陷问题, 能够取得满意的结果。 相似文献