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岩土力学与工程国家重点实验室提出考虑应力张量相关性的三维初始地应力场数值反演新方法
数值 岩土力学 工程
2024/5/18
基于原位应力测量技术和数值模拟对目标区域的应力场进行反演预测，已成为大型深部地下工程建设中一项必备且重要的工作。然而现有诸多反演方法忽略了地表形貌、断层节理等复杂地质条件引起的自变量共线性问题；此外，传统方法将应力张量分解为独立的元素（张量分量或主应力量值和方向），用于评价实测与预测应力张量的相似性，评价时指标过多且存在矛盾等问题。
武汉岩土所提出考虑应力张量相关性的三维初始地应力场数值反演新方法（图）
应力测量 岩石力学 地质
2023/11/7
基于原位应力测量技术和数值模拟对目标区域的应力场进行反演预测，已成为大型深部地下工程建设中一项必备且重要的工作。然而现有诸多反演方法忽略了地表形貌、断层节理等复杂地质条件引起的自变量共线性问题；此外，传统方法将应力张量分解为独立的元素（张量分量或主应力量值和方向），用于评价实测与预测应力张量的相似性，评价时指标过多且存在矛盾等问题。
岩土力学与工程国重室提出考虑应力张量相关性的三维初始地应力场数值反演方法（图）
数值 共线性 岩土力学
2024/5/18
大型复杂深部地下工程中，由于地质条件复杂、测试成本高、现场测量条件有限，导致原位地应力测量数据有限，难以反映工程区域初始地应力场的宏观分布规律。初始地应力场数值反演指基于有限应力实测点与仿真地质模型，模拟重力与构造运动并叠加形成目标应力场的过程，是一个由点到场的反分析过程。目前三维初始地应力场数值反演中的一个关键问题在于确定各反演自变量的权重系数，却忽略地表形貌、断层节理等复杂地质条件会强制扰动局...
大型复杂深部地下工程中，由于地质条件复杂、测试成本高、现场测量条件有限，导致原位地应力测量数据有限，难以反映工程区域初始地应力场的宏观分布规律。初始地应力场数值反演指基于有限应力实测点与仿真地质模型，模拟重力与构造运动并叠加形成目标应力场的过程，是由点到场的反分析过程。目前，三维初始地应力场数值反演中的关键问题在于确定各反演自变量的权重系数，却忽略地表形貌、断层节理等复杂地质条件会强制扰动局部区域...
西南油气工程院地应力预测技术获发明专利
西南油气工程院 地应力预测技术 发明专利
2022/10/23
近日，西南油气石油工程技术研究院研发的“一种页岩气水平井地应力预测方法及系统”喜获发明专利。
为了防治桑树坪煤矿松软3#煤层地应力主导型突出灾害，提出了采用水力扩孔卸压增透技术进行煤巷条带区域防突的防治措施。采用理论分析、FLAC3D数值模拟软件获得了扩孔后煤体破坏形态、塑性区范围及应力分布规律，据此确定水力扩孔合理布孔参数。并提出以残余瓦斯含量、扩出煤屑率作为防突效果的双重评价指标，从而提出穿层钻孔水力扩孔卸压防突技术，并进行了现场应用。应用表明：扩孔后煤层卸压增透及防突效果显著，瓦斯流...
长城钻探地应力测试液成功应用 自主研发填补国内技术空白
长城钻探地 测试液 自主研发 技术空白
2019/12/5
2019年11月2日，长城钻探使用自主研发的地应力测试工作液，在辽河油田国家级重点工程——双6储气库双6-H12XX井成功应用，不仅满足了储气库地应力测试要求，还减弱了对泥岩地层的破坏，有效降低了作业风险，得到了建设方和施工方的一致认可。
为了消除深部岩体非线性特性对CSIRO方法地应力测量误差，通过室内三轴压缩试验等手段，提出一种平均应力与体积模量和剪切模量之间的非线性双曲线模型，模型参数具有明确的物理意义，且线性只是非线性关系中特例。在进行高压双轴加卸载试验时，研发了一套高压双轴加载试验装置以模拟解除岩芯的高压环境。将非线性双曲线模型用于CSIRO解除岩芯的平均应力与应变之间的非线性关系特征方程中，与传统线性方法处理数据进行了误...
爆破引起的开挖面上岩体地应力快速释放是深埋洞室爆破施工主要动力扰动因素之一。针对深埋圆形隧洞全断面毫秒延迟爆破开挖过程，分析开挖面上地应力瞬态卸荷诱发围岩振动的力学机制及其影响因素，在此基础上从掏槽方式选择、孔网参数布置、起爆网路优化的角度详细探讨诱发振动的控制方法。研究表明，通过设计合理的钻爆参数可降低开挖面上的地应力、延长卸荷持续时间、减小开挖面的大小，从而达到控制地应力瞬态卸荷诱发围岩振动的...
深埋隧洞强岩爆灾害是制约工程开挖施工安全和高效实施的难题，科学爆破开挖设计已成为有效控制强岩爆灾害的重要技术手段。针对锦屏二级引水隧洞工程随隧洞埋深增加、地应力增大所频现的强岩爆灾害的防控问题，对爆破卸压方法的强岩爆防治效果开展了数值仿真设计与现场试验研究。围岩内双排倾斜辐射孔和掌子面垂直超前孔两种爆破卸压方法的数值论证结果表明：前者可在左侧边墙爆破孔及拱顶中部附近、右侧拱腰下部和拱肩爆破孔附近形...
以鄂尔多斯盆地东缘上古生界煤系气藏致密砂岩储层为例,对致密砂岩岩石力学性质及地应力进行综合研究及评价。获得动静态力学参数转换关系,利用压裂法计算地层地应力,其状态满足σh<σH<σv,局部地质力学层呈现出较高的构造应力环境。通过引入修正系数C*至Newberry模型中,实现对煤系致密砂岩储层水平方向最小主应力的预测。考虑到地应力的各向异性,引入非平衡结构因子Ub,对储层水平最大主应力进行测井评价。...
基于断层摩擦强度的地应力计算模型与应用
断层摩擦强度 地应力 煤层气开采 沁水盆地南部
2018/7/10
断层摩擦强度是煤岩层地应力的限定条件，如何评价断层摩擦强度是煤与煤层气开采值得考虑的问题，分析了断层摩擦强度和其对地应力的约束机制，建立了最大与最小主应力比值与断层摩擦强度的相关关系和地应力计算模型。研究结果表明：煤岩层中有效最大主应力与最小主应力比值受断层摩擦强度的限制，当其比值达到临界方向断层的摩擦强度极限时，断层就会发生滑动；根据Anderson断层分类，将原岩应力分为3种应力状态，在此基础...
基于地应力测量和三维建模技术，对黄岩汇15111工作面褶曲构造应力场进行了反演，研究了构造应力区采空区边缘不同位置处煤层顶板垂直应力的分布特征,不同位置处护巷煤柱上垂直应力、巷道顶板水平应力、以及巷道围岩变形量随煤柱宽度增加而变化的规律，并据此探索了一种确定构造应力区沿空巷道合理窄煤柱宽度方法，确定该构造应力区窄煤柱宽度为6.5 m。研究发现:构造应力区采空区边缘应力集中系数减少量在背斜左翼、向斜...
为准确获得桑珠岭隧址区初始地应力场分布规律，提出在岩爆区初始地应力场的二次反演方法。采用最小二乘法寻优准则对隧址区初始地应力场进行多元线性回归分析，利用叠加原理得到在一次反演下的初始地应力场；采用表面应力解除法测量隧道开挖后的洞壁二次应力，记录发生岩爆的部位并据此判断侧压力系数的大小，与在一次反演下相应位置的侧压力系数进行对比，如果两者都大于或者等于或者小于1，则以在一次反演下计算得到的侧压力系数...
基于钻孔局部壁面应力解除法的深部页岩三维地应力计算方法
岩石力学 深部岩体 页岩气储层 地应力 钻孔局部壁面应力解除法
2018/6/6
页岩气储层的地应力状态是评价页岩气可采性的重要指标之一。为了满足页岩气勘察的实际需要，在钻孔局部壁面应力解除法(BWSRM)的基础上，充分考虑各向异性、孔壁温度变化以及孔壁压力的影响，推导出适用于深部页岩的三维地应力计算方法，并通过算例分析上述因素对孔壁附近应力分布的影响。得到如下结论：(1) 孔壁处应变和远场地应力之间的关系与多个力学参数以及热学参数有关，理论上需要得到不少于9个不同方向上的正应...