巖石流體力學ppt課件(編輯修改稿)
2025-02-13 14:39 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 0 2 7 7 21 2 .0 6 .0 0 .0 0 1 4 3 5 0 .0 0 1 5 9 0 0 .0 0 1 9 2 6 0 .0 0 2 0 9 2 0 .0 0 2 4 9 37 .0 0 .0 0 1 4 3 8 0 .0 0 1 5 2 2 0 .0 0 1 7 2 6 0 .0 0 2 0 3 7 0 .0 0 2 4 1 98 .0 0 .0 0 1 2 0 9 0 .0 0 1 3 3 3 0 .0 0 1 .4 7 9 0 .0 0 1 .6 9 3 0 .0 0 2 0 4 6 0 .0 0 2 2 9 6第 8 章 巖石流體力學 3D應力下 ,裂縫氣體滲流規(guī)律 ? ?? ??????? ????? ?nf kppdgk ??????? 31220 2e x p12CO24 5 6 7 8 9 10Sn(MPa)Tf(cm2/s)p=p=p=多項式 (p=)多項式 (p=)多項式 (p=)第 8 章 巖石流體力學 CH4 P(MPa)Tf(cm2/s)sn=Sn=Sn=Sn=Sn=Sn=多項式 (Sn=)多項式 (Sn=)多項式 (sn=)多項式 (Sn=)多項式 (Sn=)多項式 (Sn=)3D應力下 ,裂縫氣液二相流體滲流規(guī)律 ? ?? ? ? ??????? ?????? ?gnf Sfkppdgk ???????? 31220 2e x p12gcg SS ? ? ? 2)( gcgg SSSf ??gcg SS ? ? ? ? ?ggcg SSSf ??Sgc=% 第 8 章 巖石流體力學 有效應力規(guī)律 ? 1) 太沙基原理 ? 1923年 ,太沙基在研究土的固結時提出 : ? Biot(1940’s)發(fā)展為三維有效應力規(guī)律 : ? 價值： 1）飽和土中兩個受力體系的相互關系； ? 2）土體變形與兩種應力的關系； ? 3）土體強度與兩種應力的關系。 ? 1950‘s年代 ,土壓力三軸儀研制成功 , Skempton實驗發(fā)現(xiàn) :孔隙壓力不僅受法向應力作用 ,同時受剪應力影響 第 8 章 巖石流體力學 p39。 ?? ?ijij39。ij p ??? ?)]A(B[u 323 ??? ?????? 有效應力規(guī)律 ? 2) 修正的太沙基原理 ? 1960年 ,Skempton證明 :太沙基原理對工程應用足夠精確 . ? 1960年 , Skempton發(fā)現(xiàn)太沙基有效應力原理對有些土工工程不適用 ,提出修正形 ,Robinson(1959)、Handin(1963)研究才形成如下形式 : ? 0?1 稱為有效應力系數(shù) . ? 巖石的有效應力是巖體不均勻分布的孔隙裂隙在孔隙壓的作用下的宏觀響應的平均表示 . ? 近年來 ,趙陽升證明有效應力系數(shù)是孔隙壓和體積應力的雙線性函數(shù) . 第 8 章 巖石流體力學 ijij39。ij p ??? ?有效應力系數(shù)規(guī)律 (趙陽升 ,1995年 ) ?=a1+a2?+a3p+a4 ?p 第 8 章 巖石流體力學 有效應力規(guī)律 ? 2) 修正的太沙基原理 ? 有效應力系數(shù)的分區(qū)特征 第 8 章 巖石流體力學 有效應力規(guī)律 ? 2) 修正的太沙基原理 ? 對于裂縫而言 :法向應力為 第 8 章 巖石流體力學 pn39。n ??? ?s39。s ?? ? 流體作用下的巖體特性 ? 1)問題 孔隙裂隙流體的存在對天然巖體有很強的破壞作用 ,其影響程度取決于巖體礦物組成與流體組成的化學特性及其組合作用 . ? 2)水的影響 : Rc=abWc (趙陽升 ,靳鐘銘 ) ? E=a/Wcb (李成江 ) ? E=abp (胡耀青 ,趙陽升 ) ? 3)氣體的影響 :日本氏平增之 (1986) ? 姚宇平 (1988),趙陽升賀軍 (1991),梁冰 (1994) ? 4)熱流體與化學流體的影響 第 8 章 巖石流體力學 流體作用下的巖體特性 第 8 章 巖石流體力學 流體作用下的巖體特性 第 8 章 巖石流體力學 巖石流體力學基礎 不變形多孔介質(zhì)中的質(zhì)量守恒 ? 1) 基本連續(xù)性方程 ? 近似地在 P點按泰勒展開 ,并忽略高級項得 : ? 控制體表面流入超出的數(shù)量 ? 質(zhì)量守恒 ? 或 第 8 章 巖石流體力學 tzy]J[J zy,x / 2,x*xzy,x / 2,x*x ????? ?tzyxx)/J( *x ??????tzyxz)/Jy/Jx/J( *z*y*x ????????????tn)/(z)/Jy/Jx/J( *z*y*x ??????????? ?0t n)(di vJ * ???? ? 不變形多孔介質(zhì)中的質(zhì)量守恒 第 8 章 巖石流體力學 不變形多孔介質(zhì)中的質(zhì)量守恒 ? 質(zhì)量通量 ? 質(zhì)量守恒方程 : ? 對于不變形介質(zhì) n=常數(shù) ? 將 Darcy定律代入方程 : ? 對于不可壓縮流體 : ? Laplace方程 : 第 8 章 巖石流體力學 ** nVqJ ?? ??0tn ) /(q)d i v ( ???? ??0t/nq)d i v ( ???? ??0tn ) /()k( i,i,i ???? ???0)(k0di vqi,i,ij ??? 不變形多孔介質(zhì)中的質(zhì)量守恒 ? 可壓縮流體滲流控制方程 ? 理想氣體 : Z(P)=1 介質(zhì)均質(zhì)各向同性 第 8 章 巖石流體力學 )z (p)p(tn))(pz (p)12k( i,i,2i ????tpkpnptp2knp22222????????
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