一、盐岩地层蠕变的应力场计算分析（论文文献综述）
田灏[1]（2020）在《流体作用下盐间页岩地层蠕变规律及套管变形机理研究》文中研究表明盐间云质页岩储层因其含油量高、分布范围较广、地层压力充足等原因,具有十分巨大的开发潜力。但是盐间云质页岩层内互层复杂,既包含易蠕变的盐岩层,也包含夹杂盐结晶的云质页岩层。与常规的单一盐岩储层或单一页岩储层不同,盐间页岩储层因为注水开发方式,在盐层不仅有盐层本身蠕变,同时还存在溶解空穴;且注水开采改变了页岩层本身的力学性质,使其变得“易”于蠕变;这是纯盐岩地层或者纯页岩地层所不具备的复杂条件。针对某一特定地层蠕变性质的研究已经较为完备,但针对复杂互层含盐页岩的蠕变规律却鲜有研究。针对盐间云质页岩的特殊情况,主要完成了三个方面的研究工作:（1）利用三轴压缩蠕变实验,在不同流体影响条件下通过测试分别得到了不同状态岩芯的蠕变实验参数,并优选了页岩的蠕变模型;（2）利用ANSYS数值模拟软件中的Norton模型和时间硬化模型计算分析了地层蠕变条件下的套管外载与套管变形规律;（3）基于套管强度校核理论,对储层套管强度进行了校核,并进行了工程实例应用计算。实验和计算结果表明:去离子水会加速盐间页岩储层的蠕变,矿化度高的地层水则会在一定程度上抑制盐间页岩蠕变;不合理的注水开发会导致盐间页岩储层出现溶解空穴,加速套管在使用年限内变形损坏;使用12.7 mm或壁厚更厚的P110套管能有效避免盐间页岩蠕变外挤力所导致的套管变形。研究结果对于盐间页岩储层套管优化设计具有一定指导意义。
段谟东[2]（2020）在《塔木素地区高放废物黏土岩处置库建造工程条件研究》文中提出高放废物安全处置是当前核能发展和核技术利用面临的突出问题之一,也是放射性废物管理的重点和难点问题。伴随核电的发展,公众和社会对高放废物的安全处置更为关注,我国高放废物的安全处置问题也更为紧迫。当前,高放废物地质处置被认为是最具有工程前景的处置方案。高放废物地质处置方案首要的、也最基础的任务是处置库场址的选择,且场址条件是影响高放废物处置库长期安全的最关键因素之一。鉴于处置库场址的重要性,国际原子能机构（IAEA）制定了地质处置的安全要求,许多国家对处置库场址的确定都非常慎重,要求从处置库围岩类型、地质条件、水文地质条件、经济社会条件、建造与运输条件等进行多方面的比选。开展黏土岩场址筛选工作,是国际上主要有核国家高放废物地质处置研发工作的重要选择,其中关于预选地段建造和工程条件的研究是场址选择不可或缺的一部分。开展预选地段建造和工程条件研究,既能从工程建设角度对预选地段工程地质条件、水文地质条件、外部建设环境等方面进行可行性、适宜性评价,又能为预选地段拟建建筑物结果设计提供参考依据,具有重要的实际意义。本论文通过相关资料收集、研究现状分析以及工程地质勘察等研究工作,按照我国选址准则的要求,运用室内试验、理论分析与数值模拟等手段,开展塔木素地区高放废物处置库建造与工程条件综合研究,论文主要研究工作与成果如下:（1）对相关国际、区域性组织及有核国家核废料处置库选址安全要求与技术准则进行了详细调研,结合我国黏土岩处置库场址筛选安全要求与具体选址准则,进一步细化、补充了我国黏土岩处置库具体选址准则。（2）开展了塔木素地区自然地理、经济、交通、气候、工程用电、用水、建造工程材料来源及供应、区域构造及地震、地层、岩性、水文地质、地表土体及不良地质等方面相关资料收集及工程地质勘察,分析结果认为研究区在以上方面符合高放废物黏土岩处置库选址的基本要求。（3）收集了塔木素地区钻孔、编录及地球物理测试等数据资料,开展了岩体宏观特征、矿物成分分析以及含水率、密度、渗透率、自由膨胀率、热学性能、波速、单轴压缩和三轴压缩等物理力学试验,通过试验数据及资料分析,初步查明了研究区黏土岩岩石学特征、物理力学性质及钻孔工程地质特征。（4）结合室内试验结果,对塔木素钻孔区域内岩体进行围岩级别划分。依据比利时地下处置库概念设计模型尺寸,以塔木素地区为工程背景,针对拟建地下处置库关键洞室群结构进行了开挖稳定性数值模拟研究。研究区TZK-1钻孔在393.5～432.5m区域范围内为Ⅳ～Ⅲ级岩体,437.4～467.2m区域范围内以Ⅲ级岩体的占比最大,而在468.9～478.8m范围内主要为Ⅱ级围岩。模拟开挖过程中,洞室群结构稳定性较好,变形主要出现在竖井侧壁,主、支巷道顶、底板、两帮处位置,另外在交叉部位产生的围岩变形也较为显着。主巷道洞轴线方向应与最大水平应力方向呈一定的角度,当夹角为45～60度左右时,稳定性最好。（5）以目前我国高放废物处置库概念设计,结合法国、比利时对处置库的设计思路,模拟研究了处置库接收废物完毕后～洞室群工程屏障破坏失效近场环境变化过程。在不考虑渗流场情况下,该过程实质是力-热顺序耦合过程,温度场呈现迅速增长—峰值—持续—缓慢下降—快速下降—再次平衡的过程。约第100天时,处置库温度到达峰值,最高温度可达100℃左右。温度场大致呈现以中心废物罐为圆心的同心椭圆分布形态,离圆心越近温度越高,若超出圆心一定范围,温度变化不显着。温度场对应力场影响非常显着,对开挖完成后形成的结构整体稳定性影响较小。（6）以塔木素地区实际地质剖面建立地质模型,依据多孔介质地下水及溶质运移数学模型,模拟研究了基于该模型的地下水及核素在围岩中的迁移过程。核素随着迁移距离增加活度逐渐降低,但在不同介质中差异较大,可能与地下水在不同介质中的流速有关。79Se迁移速率最快,135Cs次之,99Tc再次之。黏土岩作为地质屏障可以有效控制地下水的迁移速率,从而控制核素达到生物圈的时间及活度。（7）通过对塔木素地区外部配套条件、地质条件、岩体特性、拟建处置库洞室稳定性、拟建处置库近场力-热顺序耦合模拟以及拟建处置库核素迁移研究,结合目前国际以及国内黏土岩高放废物处置库选址安全要求与技术准则,认为塔木素地区在建造与工程条件方面初步满足高放废物黏土岩处置库的选址要求。
姜朔[3]（2020）在《下伏深层盐矿水溶采空区铁路路基变形规律研究》文中研究表明我国矿产资源丰富,矿产的大规模开发利用奠定了我国社会发展的物质基础,也造成了地层深部出现了大量的采空区,极易导致地面塌陷、裂缝等地质安全问题。近年来,由于实际工程约束、经济考虑等因素,我国铁路建设不可避免的需要穿越矿产采空区,而矿区开采技术条件复杂,形成的采空区具有一定的不确定性,采空区内部的垮塌及外部增加的荷载极易导致地层再次失去原有的应力平衡,从而导致铁路结构出现裂缝、垮塌等重大危害,对铁路建设安全影响重大。本文依托新建广州铁路枢纽东北火车外绕线工程,系统研究了铁路下伏深层矿区地表沉陷规律,建立了铁路下伏深层矿区地表沉陷预测方法,主要研究内容和成果如下:（1）开展了采空区路基土的微细观结构、化学成分组成及土体动力特性研究,为采空区路基土性能、稳定性预测研究及稳定性加固措施设计奠定基础。结果表明:同深度采空区路基土的热稳定性良好,在温度场作用下能够保持良好的稳定性;不同深度采空区路基土的粒度含量变化趋势基本一致,随着深度的增加,矿区由软质土向硬质土转变;采空区路基土孔隙分布属于大孔及中孔的无序分布,并未体现出连通孔隙和多孔结构的吸附特征;采空区路基土的总体微观形貌主要以粗颗粒与微细颗粒土相互接触组成,细颗粒通过堆积和填充于粗颗粒的周围及其之间的孔隙之中;随着列车作用次数的增加,土体的变形逐渐趋于稳定,且形变量较小,列车动荷载的作用对矿区地表土的沉降影响较小。（2）系统分析研究了广州市龙归硝盐矿长期地表变形观测网对矿区地面长达15年的地表变形监测资料,查明了新建广州铁路枢纽东北火车外绕线沿线的地表下沉、水平移动、地表倾斜、地表移动变形曲率、地表开裂以及外绕线附近地面变形特性,揭示了下伏深层矿区铁路地表沉陷规律,为类似铁路压矿工程设计、施工提供了直接依据。结果表明:铁路沿线沉降量最大达560mm;矿区全面停采后,沉降速率变慢,铁路沿线沉降最大点的沉降速率由170mm/年减慢为49 mm/年;盐腔顶板垮塌的可能性比较小。（3）分析了覆岩的一般变形规律,总结水溶开采的盐矿地面沉降发展的规律,进而研究导致地表沉陷的主要因素盐岩蠕变的变形特性,根据盐岩蠕变变形三阶段特性,分别针对每一阶段建立了蠕变变形理论模型,通过理论分析、有限元试件计算结果与相关试验结果进行对比,验证了本文提出的蠕变模型能够较好的预测盐岩的蠕变行为,可为后续考虑盐岩蠕变对地表沉陷的影响研究奠定基础。（4）基于有限元方法,依据广州龙归盐矿开采的盐岩层特征、材料特性,建立了地层-溶腔有限元模型,采用Fortran语言编写蠕变模型子程序嵌入ABAQUS有限元数值分析中进行计算,分析了单一溶腔开采、多个溶腔开采及多个小溶腔开采连通形成大溶腔开采情况下的长期变形效应,包括地层位移、地表沉降及溶腔蠕变变形;在此基础上,研究了开采时保持卤水压力及开采后回灌卤水对上述长期变形效应的影响,结果表明:溶腔的变形随着埋深的增大而加剧,蠕变的大小也随着埋深的增大而增大;溶腔采空之后发生的变形与数量关系较小,引起的变形变化较小,而蠕变的大小与溶腔开采的数量相关,数量增大到一定的程度,蠕变变形增长较快;不同数量的溶腔连通形成大溶腔后,顶板发生的沉降随着蠕变变形急剧增大,而底板的隆起程度受到蠕变变形的影响几乎可以忽略,围岩的蠕变导致溶腔顶板发生的大变形可能导致顶板的失稳;开采结束后,保持卤水的压力不对卤水进行抽取可以有效的防止溶腔的整体变形,且能够有效的限制地表沉降变形。（5）建立了新建广州铁路枢纽东北火车外绕线工程的“铁路路基—地层—溶腔”三维有限元模型,研究铁路路基施工及回灌卤水对地表沉降的影响,结果表明:发生100年的蠕变之后,地表的蠕变变形仍处于蠕变第二阶段,溶腔结构保持相对稳定状态,没有出现垮塌现象。修建铁路100年后,路基将产生0.7087m的附加沉降,远远超过规范限值规定的20cm工后沉降。通过回灌卤水且修建铁路路基100年后,路基最大附加沉降仅为12.65cm,满足规范规定的工后沉降不超过20cm的要求。回灌卤水对控制溶腔围岩蠕变,减轻地表长期沉降,保障铁路运营安全是有效的。（6）建立了考虑盐岩蠕变变形的下伏深层矿区铁路地表沉陷预测方法,考察了盐腔回灌卤水、倾斜角度β、盐腔高度及蠕变时间等因素与地表沉降特性之间的关系,通过将预测结果与有限元计算结果对比,证明本模型能够有效的预测下伏深层矿区的铁路地表沉陷。此外,通过回灌卤水,可以有效的控制盐腔围岩的蠕变,地表沉降减小的效果随着卤水浓度的增大而增大;随着倾斜角度β的增大,最大地面沉降逐步变大;盐腔的高度对地表沉降影响较小;地表总沉降量随蠕变时间的增加而增加,但增加的速率减小。
郭俊彦[4]（2020）在《某高速铁路红层软岩地层深路堑基底变形规律数值模拟研究》文中研究表明近年来,我国高速铁路得到了快速的发展,已成为中国走出国门的“国家名片”之一,同时也出现了许多更为复杂的新工程问题。高速铁路修建的标准比普通铁路要求更高,软岩地区修建的高速铁路路基出现的上拱变形超出铁路路基设计规范的限值,将严重影响列车的高速、安全运营,危害路基结构安全。目前对深挖方软岩地基产生上拱变形的原因、过程及机制研究较少,且对软岩地层路基上拱变形病害的整治尚无有效控制措施,因此针对路基持续上拱变形问题需要进行研究,具有一定工程应用价值。本文以西南地区红层软岩地层某高速铁路深路堑基底上拱变形实际工程为依托,收集路基上拱变形病害地段的工程地质和水文地质勘察资料,采用理论分析、数值模拟和现场监测相结合的研究方法,尝试从软岩的蠕变特性角度分析挖方高边坡施工完后基底持续上拱变形的机制及规律,在此研究基础上提出软岩地基上拱变形的有效控制措施,建立地基加固数值模型,对其控制效果做出对比分析。主要研究内容和结论如下:（1）根据路基上拱地段钻孔资料、室内膨胀特性试验和监测断面上拱变形数据,分析路基上拱变形段工程特点、地质条件及其变形特性,得出该处的软岩路基底面上拱变形与边坡开挖效应和软岩的蠕变特性有关,基底的岩体随着时间推移发生蠕变变形,导致路基基底出现长期持续上拱变形。（2）基于弹塑性理论,采用FLAC3D建立边坡数值模型并对其全开挖施工的过程进行模拟计算,分析了边坡在开挖过程中路基基底下的应力、位移场分布特征及其变化规律,并对边坡开挖后的稳定性进行评价,得出在边坡开挖过程中,坡体的变形是以竖向回弹变形为主,被开挖坡体基底的竖向变形随本岩土体开挖次数增加呈线性增长,同时也会受到邻近边坡体开挖的影响,其影响作用较小;基底的竖向变形随基底竖向应力的减小而增大,应力变化越大,竖向位移随着变化也大。（3）对开挖后的边坡模型进行黏弹塑性计算,模拟边坡模型在蠕变10年中应力、位移场变化过程,得出基底的总位移变化受水平向变形影响较大,基底变形从以竖向卸载回弹变形为主变为以指向右侧临空面的蠕变变形为主;与弹塑性的位移特征相比,坡体的变形在整个岩土体中都发生了明显的变化,不再局限于开挖面周边的浅表层。（4）考虑岩石的时效变形特性,边坡基底的竖向变形和水平变形是与时间有关的非线性变化累积过程,随时间增加路基底面发生持续上拱变形;岩体中的应力也随着时间的增加呈非线性变化,水平应力和剪应力随着时间的增加变化较为明显,这两种应力的整体变化趋势基本相同;随着基底深度的增加,岩体中水平应力和剪应力的增加量逐渐变大。（5）在弹塑性模型中,基底下岩体的水平应力均小于同一点处的竖向应力,水平向位移变化受开挖卸载影响较小;在黏弹塑性模型中,应力、应变经过一段时间的调整,基底下岩体的水平应力均大于同一点处的竖向应力,水平变形随时间变化明显。（6）基于路基基底上拱变形特征,提出软岩地基上拱变形的有效控制措施,对比分析其控制效果,得出在地基进行加固后地基浅表层监测点处的竖向变形降低了44.6%,水平向变形降低了18.7%,岩体中的应力进行了调整使其稳定性得到提升,该措施能较好地限制地基浅表层发生的蠕变变形。
张楠[5]（2019）在《层状盐岩储油库围岩力学和渗透特性及安全评价研究》文中研究说明石油是国家的能源命脉。截止到2018年,我国石油对外依存度逼近70%,石油储备量严重不足,石油安全面临严峻考验,我国亟需建立大规模战略石油储备体系。地下盐穴储油库具有安全、稳定、规模大、经济和高效等突出优势,是发达国家石油储备的主要方式。目前,我国尚未有建造地下盐穴储油库的工程实践,在地下盐穴储油领域远远落后于发达国家,亟需开展相关基础试验及理论研究。与国外用于建库的海相沉积巨厚盐层或盐丘构造条件不同,我国盐矿多属于湖相沉积层状构造,地质赋存特征复杂。尤其是,含盐系地层中含有众多非盐夹层,这些夹层的渗透及力学特性,对盐穴储油库长期运行安全具有重要影响,而夹层在原油、卤水侵蚀下的力学及渗透特征演化规律及机制尚不明确。因此,开展层状盐岩储油库围岩渗透、力学特性研究及储库安全分析,对于推动我国大规模盐穴储油库建设具有重要意义。本文针对国家战略石油储备候选基地——江苏金坛盐矿,开展储油库先导性试验研究,构建了盐穴储油库选址及建设宏观适宜性层次结构评价体系,评价了金坛盐矿储油库建设的宏观适宜性;在满足宏观适宜性的基础上,进一步研究了拟建储油库围岩在不同环境下的微观孔隙结构特征,并重点针对夹层在油水侵蚀下的渗透特性及力学特性展开研究;最后结合理论和试验研究成果,借助数值仿真手段,对储油库长期运行安全性进行综合分析。主要研究成果如下:（1）构建了盐穴储油库选址及建设宏观适宜性层次结构评价体系:基于层次分析理论（AHP）提出了普适于不同盐岩构造区域储油库选址建设的宏观适宜性评价方法;针对金坛盐矿的工程地质特征及盐岩赋存情况对该区域储油库建设宏观适宜性进行了评估。结果表明:金坛盐矿储油库建设适宜度P=8.6898,属于“适宜库址”级别,可以作为盐穴储油库的优选库址。（2）揭示了盐穴储油库围岩的微观孔隙结构特征:通过XRD、SEM试验分析了储库围岩的微观物理特征;通过对不同条件下围岩吸附等温线特征的研究揭示了储库围岩的孔结构形态特征,并发现水-岩作用及油-岩作用导致的围岩孔隙结构变化不能改变孔隙的基础结构形态;通过BJH法与压汞法的结合,实现了对不同条件下盐穴储油库围岩全孔径分布特征的研究。（3）探明了盐穴储油库围岩孔渗特性和存储介质（原油、卤水）在夹层及盖层中的渗流规律:对不同静水压力下围岩孔渗特性进行研究,发现围岩的孔隙度及渗透率近似等于围岩所受地应力最大时所测得的孔渗值,与腔体内部应力变化无关;对夹层及盖层在油水侵蚀后的孔渗特性进行研究,发现原油侵蚀下试样的孔隙度及渗透率随侵蚀时间增加而降低,卤水的侵蚀下的试样孔隙度及渗透率将显着增大;基于单相液体稳定渗流理论,建立了夹层、盖层液体渗流模型,推导了表征液体在夹层及盖层中压力分布、渗流速度、泄露量的基本方程。（4）揭示了油水侵蚀环境下夹层力学损伤演化规律及其劣化机制:通过单轴、三轴压缩试验对油水侵蚀后的夹层试样力学特性进行了研究,分析了夹层在水-岩作用、油-岩作用下的损伤演化规律,探讨了超静孔隙流体压力对夹层力学强度的影响;通过原油侵蚀下的TAN检测及卤水侵蚀下的PH检测分析了油-岩作用及水-岩作用对夹层的劣化机制;发现了夹层在原油侵蚀下损伤增大,但渗透率却减小这一反常特性并揭示了造成这一现象的原因,即原油中的胶质、沥青质对岩石孔隙的附着及封堵作用。（5）评价了盐穴储油库长期运行安全:通过腔壁位移变形、腔周塑性区变化及腔体体积收缩率等评价指标,对金坛拟建储油库腔体稳定性进行分析;综合腔体失稳风险因素及地面设备安全风险及成本因素,得出储油库最优初始井口压力Pw为6 MPa;通过渗流范围、孔隙压力变化、渗漏量等评价指标对储油库密闭性分析,并与盐穴储气库的渗流计算结果进行了对比。（6）验证了极限矿柱间距下盐穴储油库可以同时满足稳定性及密闭性要求。这意味着在有限区域可以建设更多的储油库群,显着提高盐岩资源的利用率及石油储备量,大幅降低储油成本,同时这也给大量达不到储气库安全间距要求的废弃盐矿提供了尝试改建盐穴储油库的新思路。
朱帅[6]（2019）在《盐膏岩地层中套管载荷及强度安全性分析》文中研究说明盐膏岩地层中的岩石具有典型的流变特性,围岩塑性变形导致井筒外部载荷变化,威胁套管的强度安全。因此,开展盐膏岩地层中套管载荷及强度安全性分析,为套管程序设计及后续施工参数控制提供依据,具有实际意义。考虑岩石流变特性引起的地应力变化,在传统西原体模型的基础上串联阻尼器对岩石流变特征进行描述,构建出能够反映岩石流变特性的新模型,创新建立了盐膏岩地层中岩石流变本构方程,使用数学极限方法进行方程的准确性判断,使用有限差分法模拟地应力对方程进行验证。基于流变本构方程,得到盐膏岩地层中套管的附加应力;考虑狗腿度、温度、压力及流体密度、粘滞摩阻变化,分析注入工况下盐膏地层中套管的应力,得到地层流变前后套管的等效应力,对比分析了流变前后套管的承载能力;建立了“套管-水泥环-地层”三维有限元模型,分析了盐膏岩地层中套管的应力强度安全性,通过改变模型特征和力学参数,模拟出井筒存在缺陷时的套管应力分布规律。结果表明:建立的流变本构方程和地应力公式计算的水平最大和最小地应力结果误差分别为6%和1.65%。地层流变后作用在套管上的等效应力平均高出流变前13.94%。水泥环弹性模量越大,对套管起到的保护作用越高;套管不居中时易发生扁化;当水泥环缺陷的环向开度为66°,套管上的应力最大;水泥环内壁缺陷对套管强度的影响大于外壁缺陷。本文研究可为盐膏岩地层中的套管关键载荷获取方法及套管的强度安全性分析提供依据。
陈川[7]（2019）在《地震载荷作用下盐穴型地下储气库安全稳定性研究》文中指出地下盐穴储气库作为能源储备的主要方式之一,具有单体体积大、埋深分布广、地质条件复杂等特点,在地震载荷作用下容易发生腔壁脱落和顶跨垮塌。同时,盐穴中存储的气体具有高压、易燃和易爆的特征,一旦盐穴在地震中发生破坏,将会导致气体发生泄漏,引发火灾和爆炸等严重的次生灾害。因此,对盐穴储气库进行地震载荷作用下的动态响应分析和安全性评价具有很大的必要性和工程价值。本文在总结归纳盐岩物理力学特性、流变损伤特性以及盐岩应该满足的破坏准则的基础上,选择了适用于多夹层盐岩的Mohr-Coulomb破坏准则;其次,研究了储气库单腔地震波入射角、地震强度、地震波类型、溶腔内压和溶腔高径比对其安全稳定性的影响情况,并提出了相应的控制措施;再次,研究了储气库群地震强度、地震时刻、地震波类型、溶腔内压、溶腔高径比和安全矿柱宽度对其安全稳定性的影响情况,并提出了相应的控制措施;最后,对地震载荷作用下储气库套管柱的受力情况进行分析。本文主要完成了如下四个方面的研究工作:（1）对盐岩的物理力学特性、流变损伤特性以及盐岩的破坏准则进行了一定的梳理;对适用于多夹层盐岩的Mohr-Coulomb准则进行修正,利用盐岩实验数据分别回归出相应的三轴压缩和拉伸应力状态下的盐岩失效破坏准则表达式,并与Ratigan准则和Hunsche准则计算结果进行对比。（2）利用FLAC 3D软件建立的三维数值模拟计算模型,分别研究了地震波入射角、地震强度、地震波类型、运行压力、盐穴高径比等因素对地震载荷作用下盐穴围岩的应力、变形和塑性区体积动态响应规律的影响。结果表明:地震波入射角与地平面垂直时对盐穴储气库安全最为不利;随着地震强度的增加,盐穴储气库安全性降低,并且盐穴上部结构的降低幅度要小于盐穴下部结构的;地震波最大加速度和地震持续时间对盐穴围岩安全影响最大;适当增加内压,对地震载荷作用下的盐穴储气库安全有利;高径比为1.8左右时,盐穴储气库在地震载荷作用下的安全性较好。（3）以我国某盐穴型地下储气库为例,在单个溶腔的研究基础上,选取两个相邻的盐穴储气溶腔作为位研究对象,采用时程分析法模拟地震灾变中盐穴围岩非线性动力响应过程和特征;分别研究了地震强度、地震波类型、地震时刻、运行压力、盐穴高径比等因素对地震载荷作用下盐穴围岩的应力、变形和塑性区体积以及安全系数动态响应规律的影响,并和单个溶腔进行对比,提出了相应的控制措施。（4）研究了地震载荷作用下储气库套管柱的受力情况。针对盐岩地层中套管外挤载荷反分析计算方法中的G-N-M算法提出了改进措施,将随机有限元中采用的直接求偏导数方法引入盐岩地层中套管外挤载荷反分析问题求解中,代替了传统G-N-M方法中采用的差分法求偏导数,并对某盐岩地层中套管外挤载荷进行了求解。改进后的G-N-M算法在套管外挤载荷计算过程中具有较高的计算精度,大大减少了迭代计算次数,提高了计算效率。建立我国某多夹层盐岩储气库套管柱受力计算的二维和三维数值模型,分析了套管柱外挤载荷变化规律,揭示出盐岩地层中套管柱挤毁破坏机理,并研究了夹层倾角、夹层与盐岩层摩擦系数和夹层厚度等参数对多夹层盐岩地层中套管柱受力和变形的影响规律。研究认为,水泥环的存在对盐岩地层中套管柱安全和优化套管柱受力状态有利。
张岭[8]（2018）在《地震作用下盐岩储气库损伤及稳定性研究》文中认为盐岩具有良好的蠕变性能、低孔隙率以及损伤自我恢复等优点,被公认为是能源储存的理想介质。我国的盐岩矿床主要呈层状结构分布,在变形和力学性能方面不同于国外均质巨厚的盐穴。我国建成或正在建设的盐岩储库主要位于抗震设防区,层状盐岩储库在建设和运营期间会遭到强烈的地震作用,因此研究含夹层盐岩储库在地震作用下的动力响应是必要的。本文的主要内容如下:首先,研究总结了盐岩在循环荷载和冲击荷载下的动力特性和变形特点;分析了地下洞室（群）的地震灾变的研究成果,明确盐岩储气库地震作用下的动态响应分析方法。其次,基于损伤力学理论,通过考虑应变率效应以及损伤弱化因子,建立了盐岩的动力损伤本构模型——EDD模型。采用试验数据拟合得到本构模型中的参数。利用FLAC3D软件中的二次开发功能,采用VC++语言编写了用户自定义模型的动态链接库文件;采用小圆柱试件进行数值模拟,得出模拟值与试验值吻合较好,验证了EDD模型的正确性。最后,采用EDD本构模型数值模拟了含夹层盐岩储气库在地震作用下的动力响应,分析了盐岩储气库围岩的变形、应力以及损伤发展。研究表明,地震加速度在盐岩储气库传播过程中产生了放大效应;盐岩储气库围岩出现了明显的应力重分布,围岩受到地震剪切力的作用,在泥岩夹层部位易产生拉伸破坏;损伤变量随着地震强度的增加而增加,泥岩夹层相对于盐岩层的损伤深度较大,在泥岩夹层和盐岩层的接触面之间会产生剪切损伤破坏;在一定范围内,增大工作内压和增加洞室埋深可以提高盐岩储气库的抗震性能。
卜崇阳[9]（2017）在《关门式隧道塌方的蠕变损伤模型与有限元分析》文中研究表明隧道修建过程中,复杂的地质条件和施工工况,引起诸如隧道塌方以及涌水等较为常见的地质灾害,隧道“关门式”塌方是隧道在施工过程中最常见的灾害之一,且经常会造成严重的安全事故。本文从围岩体的蠕变特性着手,针对隧道围岩的时效变形行为、长期稳定性以及失稳问题结合蠕变损伤本构模型进行研究;建立了锚杆纵向支护间距为0.8米、1.0米、1.2米,隧道埋深分别为40米、60米、100米等不同支护以及埋深下共9个隧道模型;分析将围岩考虑为弹塑性体和黏弹塑性体时的隧道周边蠕变变形以及蠕变对关门式塌方的影响。最终得出的主要结论有:（1）从损伤理论以及不可逆热力学出发,考虑损伤因子对材料的影响,引入Rabotonv损伤体,建立了新型广义开尔文蠕变损伤模型;以炭质泥灰岩、泥岩、乔后盐岩、长上盐岩等试验所得参数来拟合,得出广义开尔文损伤模型也能很好的描述岩石加速蠕变过程。（2）在弹塑性模型和蠕变模型计算下:沿着隧道的轴向,隧道周边围岩变形规律均表现出随着距掌子面距离的增大而逐渐增大;同种材料模型计算下,随着埋深以及锚杆支护间距的增大,隧道周边变形亦增大。（3）同种支护情况下,两种模型计算结果表明:随着埋深的增大,隧道拱顶、拱肩位置处时空间效应影响范围也随之增大;同种埋深情况下,锚杆纵向支护间距的增大,时空间效应影响范围增大不明显;埋深及支护的改变对仰拱以及拱腰位置处的时空间效应影响范围影响较小。同等埋深以及支护条件下,相对于弹塑性模型的分析结果,围岩体蠕变特性对隧道各位置处时空间效应范围有不同程度的削弱作用。（4）隧道周边蠕变变形稳定后,从模型中三种支护方式以及三种隧道埋深计算数据得出,隧道在拱顶、拱肩、拱腰等各个位置的最大蠕变变形相对于隧道总变形来说均超过了 85%,在仰拱位置超过了 50%。因此,隧道周边围岩体在蠕变变形的过程中影响不可小觑,甚至在后续的某个时间内可能发生失稳破坏,导致隧道发生“关门式”塌方。
孙一流[10]（2017）在《塔里木油田石炭系盐膏岩地层套损机理及对策研究》文中研究说明塔里木油田玉科区块的油气资源开发,在工程上遇到最大的困难就是石炭系盐膏层的套损问题,这给油气生产带来极大的影响和损失。因此研究盐膏岩地层套管的受力及损坏问题对于合理设计井身结构、确定需用套管钢级壁厚以及后期预防套损发生具有重要意义。本文以解决玉科区块石炭系盐膏层套损问题为目标,在大量文献调研的基础上,结合室内岩石力学实验、理论分析和数值模拟,得出以下结论:（1）对于较高应力、较低温度的石炭系盐膏岩地层,盐岩的蠕变机制属于位错滑移机制,应选择Heard蠕变模型。（2）通过三轴岩石力学实验、XRD矿物衍射分析实验和蠕变实验,得到了相关岩石力学特性参数、盐岩矿物组成成分以及盐岩蠕变规律,拟合出了蠕变本构模型参数值,为接下来的计算模拟提供了基础数据。（3）通过FLAC3D软件对组合体中套管的受力情况进行了分析,认为套管的最大Mises等效应力处于动态变化过程,蠕变初期快速增加,到达峰值后逐渐降低最终趋于平衡;套管在最大地应力方向受挤压变形,在最小地应力方向受拉伸变形。（4）地应力的不均性程度会改变套管最大等效应力的峰值,但最终结果相差不大;水泥环的螺旋形缺失会造成套管局部的应力集中,尤其是缺失90°270°时,套管等效应力会急剧增大。（5）提出井身结构改进方案,在二开盐层段下入高钢级的厚壁套管（TP140V26.24mm）,并在其上面的套管内部悬挂P110尾管以形成复合套管结构,进一步增强套管的整体抗外挤能力,经过校核,新井身结构满足盐层段套管抗拉、抗压及抗外挤要求;钻井液体系使用饱和盐水钻井液或者油基泥浆;密度上限提高到1.70g/cm3。
二、盐岩地层蠕变的应力场计算分析（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、盐岩地层蠕变的应力场计算分析（论文提纲范文）
（1）流体作用下盐间页岩地层蠕变规律及套管变形机理研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状及存在问题 |
| 1.2.1 蠕变性质的实验研究 |
| 1.2.2 微观尺度的蠕变性质研究 |
| 1.2.3 盐岩地层套管载荷分析研究 |
| 1.3 主要研究内容与方法 |
| 1.3.1 主要研究内容 |
| 1.3.2 技术路线 |
| 1.3.3 论文的创新点 |
| 第2章 盐间云质页岩地质力学特征研究 |
| 2.1 目标区地应力预测计算 |
| 2.1.1 上覆地层压力预测计算 |
| 2.1.2 地层孔隙压力预测 |
| 2.1.3 水平地应力预测计算 |
| 2.2 目标区地层水分析 |
| 2.3 工区岩样微宏观形貌及矿物组成研究 |
| 第3章 盐间云质页岩蠕变规律研究 |
| 3.1 盐间云质页岩蠕变实验研究 |
| 3.1.1 实验方法 |
| 3.1.2 蠕变实验结果 |
| 3.2 盐间云质页岩蠕变模型研究 |
| 3.2.1 常用蠕变模型评价 |
| 3.2.2 适用于盐间云质页岩的蠕变模型 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 盐间云质页岩套管-水泥环复合体变形分析 |
| 4.1 注水开采造成盐溶空穴蠕动应力 |
| 4.1.1 建模参数选取 |
| 4.1.2 含空穴地层蠕动应力计算 |
| 4.2 饱水含夹杂云质页岩蠕动应力 |
| 4.3 盐间页岩储层套管变形计算 |
| 4.3.1 套管力学模型和强度计算 |
| 4.3.2 套管单轴抗挤强度计算 |
| 4.3.3 套管三轴抗挤强度计算 |
| 4.3.4 套管三轴抗内压强度计算 |
| 4.4 工程实际应用 |
| 第5章 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（2）塔木素地区高放废物黏土岩处置库建造工程条件研究（论文提纲范文）
| 作者简历 |
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题的来源、目的和意义 |
| 1.2 国内外高放废物地质处置研究现状 |
| 1.2.1 我国高放废物分类及其来源 |
| 1.2.2 地质处置研究概况 |
| 1.2.3 地质处置安全评价发展现状和趋势 |
| 1.2.4 选址和场地评价工作研究现状 |
| 1.2.5 处置库概念设计模型研究现状 |
| 1.2.6 处置库洞室开挖稳定性研究现状 |
| 1.2.7 处置库近场环境研究现状 |
| 1.2.8 处置库核素迁移研究现状 |
| 1.3 研究内容、技术路线及创新点 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 技术路线 |
| 1.3.3 创新点 |
| 第二章 高放废物黏土岩处置库选址技术准则研究 |
| 2.1 国外高放废物处置库选址技术准则和建议 |
| 2.1.1 IAEA关于高放废物处置库选址准则和建议 |
| 2.1.2 欧共体与北欧五国关于高放废物处置库选址准则和建议 |
| 2.1.3 美国关于高放废物处置库选址准则和建议 |
| 2.1.4 其他国家关于高放废物处置库选址准则和建议 |
| 2.2 国外高放废物黏土岩处置库选址技术准则及建议 |
| 2.2.1 法国黏土岩处置库选址准则与建议 |
| 2.2.2 比利时黏土岩处置库选址准则与建议 |
| 2.2.3 瑞士黏土岩处置库选址准则与建议 |
| 2.2.4 德国黏土岩处置库选址准则与建议 |
| 2.3 国内黏土岩处置库场址筛选安全要求与技术准则推荐 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 塔木素地区工程地质条件研究 |
| 3.1 工区自然地理、经济、外部配套条件概况 |
| 3.1.1 工区位置、交通简况 |
| 3.1.2 自然地理与经济概况 |
| 3.1.3 气候特征 |
| 3.1.4 工程用电特征 |
| 3.1.5 工程用水特征 |
| 3.1.6 建造工程材料来源及供应 |
| 3.2 区域构造及地震特征 |
| 3.3 地层、岩性特征 |
| 3.4 水文地质特征 |
| 3.4.1 地下水类型及分布特征 |
| 3.4.2 地下水的补给、径流和排泄条件 |
| 3.4.3 水化学特征 |
| 3.5 地表土体及不良地质特征 |
| 3.5.1 地表土特征 |
| 3.5.2 不良地质特征 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 塔木素地区岩体特性研究 |
| 4.1 钻孔位置 |
| 4.2 黏土岩岩石学特征 |
| 4.2.1 宏观特征分析 |
| 4.2.2 X射线衍射(XRD)分析 |
| 4.2.3 岩样薄片鉴定分析 |
| 4.3 黏土岩物理力学性质 |
| 4.3.1 含水率 |
| 4.3.2 密度 |
| 4.3.3 渗透率 |
| 4.3.4 自由膨胀率 |
| 4.3.5 热学性能 |
| 4.3.6 声波测试试验 |
| 4.3.7 单轴压缩试验研究 |
| 4.3.8 三轴压缩试验研究 |
| 4.4 钻孔工程地质特征 |
| 4.4.1 岩石裂隙研究 |
| 4.4.2 综合地球物理参数分析 |
| 4.4.3 地应力分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 拟建处置库洞室稳定性及数值模拟研究 |
| 5.1 围岩级别划分 |
| 5.2 洞室开挖基本理论 |
| 5.2.1 洞室开挖后的弹性应力状态 |
| 5.2.2 洞室开挖后的塑性应力状态 |
| 5.3 数值模拟方案 |
| 5.3.1 模拟软件简介 |
| 5.3.2 模拟工程概况 |
| 5.3.3 计算模型与边界条件 |
| 5.3.4 模型参数设置 |
| 5.4 开挖过程中稳定性变化规律 |
| 5.4.1 竖井分布开挖稳定性变化规律 |
| 5.4.2 主巷道稳定性变化规律 |
| 5.4.3 竖井-主-支洞室群稳定性变化规律 |
| 5.4.4 地应力方位对洞室群稳定性的影响研究 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 拟建处置库近场力-热顺序耦合模拟研究 |
| 6.1 拟建处置库近场环境分析 |
| 6.2 基本原理 |
| 6.3 近场力-热顺序耦合数值模拟方案 |
| 6.3.1 工程概况及数值计算模型 |
| 6.3.2 模型参数设置 |
| 6.3.3 假定、初始及边界条件 |
| 6.4 近场环境变化规律 |
| 6.4.1 温度场变化规律 |
| 6.4.2 位移场变化规律 |
| 6.4.3 应力场变化规律 |
| 6.4.4 塑性区变化规律 |
| 6.5 本章小结 |
| 第七章 拟建处置库核素迁移研究 |
| 7.1 核素迁移情景分析 |
| 7.2 核素在黏土岩中的运移机制 |
| 7.2.1 地下水运动数学模型 |
| 7.2.2 地下水溶质数学模型 |
| 7.3 远场核素迁移数值模拟方案 |
| 7.3.1 研究区概况 |
| 7.3.2 数值计算模型 |
| 7.3.3 相关参数选取 |
| 7.4 核素迁移规律 |
| 7.4.1 地下水流场变化规律 |
| 7.4.2 不同核素迁移变化规律 |
| 7.5 本章小结 |
| 第八章 结论与展望 |
| 8.1 结论 |
| 8.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
（3）下伏深层盐矿水溶采空区铁路路基变形规律研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 深层水溶开采采空区沉陷研究现状 |
| 1.2.2 铁路附加荷载作用下引起的地层沉降研究现状 |
| 1.2.3 下覆采空区地表沉陷预测方法研究现状 |
| 1.3 本论文主要研究内容及技术路线 |
| 第二章 采空区路基土微细观结构特征与变形特性 |
| 2.1 采空区工程概况 |
| 2.1.1 硝盐矿开采概况 |
| 2.1.2 矿井位置分布 |
| 2.1.3 新建铁路压覆矿区概况 |
| 2.2 采空区范围与分布特点 |
| 2.3 采空区矿井封闭措施及现状 |
| 2.4 采空区路基土试样分类及制备 |
| 2.5 采空区路基土热失重特性研究 |
| 2.5.1 试验测试原理 |
| 2.5.2 试验流程及参数 |
| 2.5.3 热失重特性分析 |
| 2.6 采空区路基土细观结构表征 |
| 2.6.1 采空区路基土激光粒度分析 |
| 2.6.2 采空区路基土孔径结构表征 |
| 2.6.3 采空区路基土比表面分析 |
| 2.7 采空区路基土微观形貌表征 |
| 2.7.1 试验测试原理 |
| 2.7.2 试验流程及参数 |
| 2.7.3 颗粒分布形态表征 |
| 2.7.4 EDS能谱分析 |
| 2.8 动荷载作用下土体变形特性 |
| 2.8.1 动三轴试验概况 |
| 2.8.2 土体的动力变形特性 |
| 2.9 本章小结 |
| 第三章 采空区地表长期变形特征分析研究 |
| 3.1 采空区地表长期变形监测测点布置 |
| 3.2 采空区地表长期变形特征分析 |
| 3.2.1 地表沉降 |
| 3.2.2 地表水平位移 |
| 3.2.3 地表倾斜 |
| 3.2.4 地表移动变形曲率 |
| 3.2.5 矿区地表开裂 |
| 3.2.6 外绕线附近地面变形 |
| 3.3 地表沉陷分析 |
| 3.3.1 溶腔顶板稳定性 |
| 3.3.2 物探成果分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 深层水溶开采采空区岩盐蠕变行为特征研究 |
| 4.1 采空区上覆岩体变形规律 |
| 4.1.1 采空区上覆岩体破坏形式 |
| 4.1.2 采空区上覆岩体破坏范围 |
| 4.1.3 地表塌陷范围 |
| 4.2 盐矿水溶开采诱发地面沉降特点及规律 |
| 4.2.1 水溶采空区特点 |
| 4.2.2 水溶采空区诱发地面沉降特点 |
| 4.3 盐岩蠕变变形特性 |
| 4.3.1 蠕变模型的构建 |
| 4.3.2 蠕变模型的验证 |
| 4.3.3 有限元模型验证 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 采空区溶腔长期变形特性数值模拟分析 |
| 5.1 计算条件 |
| 5.1.1 自然条件 |
| 5.1.2 地质特征 |
| 5.1.3 盐岩层特征 |
| 5.1.4 材料本构模型及参数 |
| 5.1.5 边界条件及初始应力 |
| 5.1.6 计算模型的建立 |
| 5.2 计算方案 |
| 5.3 地下采空区单腔变形特性及长期效应分析 |
| 5.3.1 地层位移 |
| 5.3.2 地表沉降 |
| 5.3.3 溶腔蠕变变形 |
| 5.4 地下采空区多腔变形特性及长期效应分析 |
| 5.4.1 地层位移 |
| 5.4.2 地表沉降 |
| 5.4.3 溶腔蠕变变形 |
| 5.5 地下采空区多腔开采连通后长期变形效应及回灌卤水影响分析 |
| 5.5.1 地层位移 |
| 5.5.2 地表沉降 |
| 5.5.3 溶腔蠕变变形 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 盐矿开采及铁路路基施工引起的地表沉降预测分析 |
| 6.1 有限元模型的建立 |
| 6.2 模型的验证 |
| 6.3 采空区地表沉降时间效应分析 |
| 6.4 拟建铁路路基沿线地表沉降时间效应分析 |
| 6.5 铁路路基施工对地表沉降影响及其长期效应分析 |
| 6.6 溶腔回灌卤水对地表沉降的影响及其长期效应分析 |
| 6.7 溶腔特征对地表沉降的影响分析 |
| 6.7.1 预测模型构建 |
| 6.7.2 预测模型验证 |
| 6.7.3 地表沉降影响参数分析 |
| 6.8 加固处理措施 |
| 6.9 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 一、主要研究结论 |
| 二、创新点 |
| 三、展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间取得的研究成果 |
| 附件 |
| 致谢 |
（4）某高速铁路红层软岩地层深路堑基底变形规律数值模拟研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 岩石流变力学特性研究现状 |
| 1.2.2 岩石流变模型研究现状 |
| 1.2.3 路基底部上拱病害的研究现状 |
| 1.3 主要研究内容 |
| 1.4 技术路线 |
| 2 挖方高边坡基底上拱变形成因分析 |
| 2.1 挖方高边坡工程地质概况 |
| 2.1.1 工程概况 |
| 2.1.2 地形地貌 |
| 2.1.3 地层岩性 |
| 2.1.4 地质构造 |
| 2.1.5 水文地质特征 |
| 2.1.6 地震动参数及气象资料 |
| 2.1.7 工程地质条件评价 |
| 2.2 挖方高边坡基底上拱变形原因分析 |
| 2.2.1 边坡基底上拱变形问题出现 |
| 2.2.2 上拱变形情况 |
| 2.2.3 基底上拱变形原因分析 |
| 2.3 挖方高边坡基底上拱变形机制分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 边坡开挖施工过程模拟 |
| 3.1 FLAC3D数值模拟软件 |
| 3.1.1 FLAC3D软件的简介 |
| 3.1.2 FLAC3D计算原理 |
| 3.2 边坡数值模拟 |
| 3.2.1 数值模型 |
| 3.2.2 材料参数及本构关系的选取 |
| 3.3 边坡的初始应力分析 |
| 3.4 右边边坡开挖弹塑性分析 |
| 3.4.1 位移变化与分布特征 |
| 3.4.2 应力分布特征 |
| 3.4.3 边坡稳定性分析 |
| 3.5 左边边坡开挖弹塑性分析 |
| 3.5.1 位移变化与分布特征 |
| 3.5.2 应力分布特征 |
| 3.5.3 边坡稳定性分析 |
| 3.6 左右侧边坡施工的交互影响 |
| 3.7 本章小结 |
| 4 软岩边坡蠕变效应及其对基底变形的影响 |
| 4.1 岩石蠕变特性与理论模型简介 |
| 4.1.1 岩石蠕变特性简介 |
| 4.1.2 岩石蠕变模型理论 |
| 4.1.3 软岩黏弹塑性蠕变模型的建立 |
| 4.2 FLAC3D蠕变计算原理及流程 |
| 4.2.1 FLAC3D蠕变模块 |
| 4.2.2 蠕变模型的计算模式 |
| 4.3 边坡蠕变计算模型及材料参数选取 |
| 4.4 边坡变化特征时效性分析 |
| 4.4.1 位移分布特征时效性分析 |
| 4.4.2 应力分布特征时效特性分析 |
| 4.4.3 边坡稳定性时效性分析 |
| 4.5 边坡时效特性分析 |
| 4.5.1 位移场变化规律分析 |
| 4.5.2 应力场变化规律分析 |
| 4.6 弹塑性与黏弹塑性计算结果对比分析 |
| 4.7 本章小结 |
| 5 红层软岩路基基底上拱变形控制技术研究 |
| 5.1 路基基底上拱变形控制措施概述 |
| 5.1.1 路基基底上拱变形控制分类 |
| 5.1.2 软岩路基基底上拱变形控制方法 |
| 5.2 路基基底上拱变形控制措施及效果分析 |
| 5.2.1 桩板结构加固效应分析 |
| 5.2.2 桩板结构数值模型及参数选取 |
| 5.2.3 桩板结构加固效果分析 |
| 5.2.4 地基加固后时效特性分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士期间的研究成果 |
（5）层状盐岩储油库围岩力学和渗透特性及安全评价研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| 英文摘要 |
| 1 绪论 |
| 1.1 选题背景及研究意义 |
| 1.1.1 我国石油现状及战略石油储备的意义 |
| 1.1.2 我国盐岩特性及储油库建设基本条件 |
| 1.1.3 本文的研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 盐穴储库围岩力学特性及水溶造腔研究进展 |
| 1.2.2 盐穴储库围岩孔渗特性研究进展 |
| 1.2.3 盐穴储库安全评价研究进展 |
| 1.3 研究思路及研究工作 |
| 1.3.1 总体研究思路 |
| 1.3.2 主要研究工作 |
| 2 盐穴储油库选址建设宏观适宜性评估 |
| 2.1 盐穴储油库建设流程 |
| 2.1.1 地面工程 |
| 2.1.2 水溶造腔 |
| 2.1.3 原油注采 |
| 2.1.4 周期性密封检测及设备维护 |
| 2.2 盐穴储油库选址基本原则及影响因素 |
| 2.2.1 基本原则 |
| 2.2.2 影响因素 |
| 2.3 盐穴储油库选址及建设宏观适宜性评价方法 |
| 2.3.1 层次分析模型构建理论 |
| 2.3.2 储油库宏观适宜性评价方法 |
| 2.4 金坛盐矿储油库建设宏观适宜性评价 |
| 2.4.1 金坛盐矿宏观区域工程地质特征 |
| 2.4.2 金坛盐矿储油库宏观适宜性评价 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 盐穴储油库围岩微观孔隙结构特征研究 |
| 3.1 存储介质基本物理性质 |
| 3.1.1 原油成分分析 |
| 3.1.2 卤水成分分析 |
| 3.2 储库围岩基本物理性质 |
| 3.2.1 成分分析 |
| 3.2.2 电镜扫描 |
| 3.3 基于气体吸附法的围岩孔隙结构特征分析 |
| 3.3.1 吸附理论简介 |
| 3.3.2 孔结构与吸附等温线的关系 |
| 3.3.3 试验及结果 |
| 3.4 储库围岩孔径分布特征研究 |
| 3.4.1 BJH法 |
| 3.4.2 压汞法 |
| 3.4.3 储库围岩全孔径分布特征 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 盐穴储油库围岩孔渗特性及渗流规律研究 |
| 4.1 孔渗特性测试方法及理论 |
| 4.1.1 渗透率测试方法及理论 |
| 4.1.2 孔隙度测试方法及理论 |
| 4.2 不同静水压力下围岩孔渗特征分析 |
| 4.2.1 试样制备 |
| 4.2.2 测试结果及分析 |
| 4.3 油水侵蚀下夹层及盖层孔渗特性研究 |
| 4.3.1 试样二次筛选及预处理 |
| 4.3.2 考虑滑脱效应下的绝对渗透率 |
| 4.3.3 试验结果及分析 |
| 4.4 夹层及盖层液体渗流模型的建立 |
| 4.4.1 单相液体稳定渗流基本微分方程 |
| 4.4.2 多夹层液体渗流规律研究 |
| 4.4.3 盖层液体渗流规律研究 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 油水侵蚀下夹层力学特性及劣化机制分析 |
| 5.1 夹层试样制备与试验设备 |
| 5.2 夹层单轴压缩试验 |
| 5.2.1 试验结果及应力-应变曲线分析 |
| 5.2.2 不同侵蚀条件下的损伤演化方程 |
| 5.3 夹层三轴压缩试验结果及分析 |
| 5.3.1 三轴压缩试验结果分析 |
| 5.3.2 超静孔隙流体压力对夹层强度的影响 |
| 5.4 油水侵蚀对夹层劣化机制的分析 |
| 5.4.1 油-岩作用分析及TAN演化规律 |
| 5.4.2 水-岩作用分析及p H值演化规律 |
| 5.4.3 劣化机制分析 |
| 5.5 关于夹层力学特性与渗透特性的讨论 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 盐穴储油库长期运行安全性分析 |
| 6.1 盐穴储油库三维数值建模 |
| 6.1.1 边界条件及腔体形态 |
| 6.1.2 矿柱间距的确定 |
| 6.1.3 本构模型 |
| 6.1.4 数值模型的建立 |
| 6.2 盐穴储油库稳定性分析 |
| 6.2.1 不同运行阶段压力分析 |
| 6.2.2 不同工况储库稳定性风险评估 |
| 6.3 盐穴储油库密闭性分析 |
| 6.3.1 运行条件及评价标准 |
| 6.3.2 渗流范围分析 |
| 6.3.3 孔隙压力变化分析 |
| 6.3.4 渗漏量分析 |
| 6.3.5 综合分析结果 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| A 作者学习期间以第一作者完成的论文 |
| B 作者学习期间发表的专利 |
| C 作者学习期间参加的科研项目 |
| D 作者学习期间获得的荣誉和奖励 |
| E 学位论文数据集 |
| 致谢 |
（6）盐膏岩地层中套管载荷及强度安全性分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 本文研究目的及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 流变本构模型的研究进展 |
| 1.2.2 盐岩地层的力学特性研究现状 |
| 1.2.3 套管承载性能研究现状 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 1.4 本文的创新点 |
| 第二章 盐膏岩地层岩石力学性质分析 |
| 2.1 盐膏岩地层岩石流变特性研究 |
| 2.1.1 岩石流变基本模型介绍 |
| 2.1.2 岩石流变本构关系 |
| 2.2 盐膏岩地层地应力及数值模拟 |
| 2.2.1 原始地层地应力计算 |
| 2.2.2 模型的建立及分析 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 盐膏岩地层中套管载荷分析 |
| 3.1 井下套管载荷分析 |
| 3.2 井下套管应力分析 |
| 3.3 弯曲套管抗挤强度力学模型及理论 |
| 3.4 不考虑地层流变作用的套管等效应力分析 |
| 3.4.1 弯曲套管剩余强度分析 |
| 3.4.2 井筒摩阻及内外压分析 |
| 3.4.3 不同井深处套管轴向拉应力和弯曲应力分析 |
| 3.4.4 不同井深处套管轴向应力、径向应力和环向应力分析 |
| 3.4.5 不同井深处套管等效应力分析 |
| 3.5 考虑地层流变作用的套管等效应力分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 盐膏岩地层中套管强度数值模拟分析 |
| 4.1 套管力学模型的建立及理论 |
| 4.2 非均匀载荷作用下水泥环性质对套管承载能力的影响 |
| 4.3 非均匀载荷作用下套管偏心对套管承载能力的影响 |
| 4.4 非均匀载荷作用下固井水泥环缺陷对套管承载能力的影响 |
| 4.4.1 水泥环不同环向开度缺陷对套管承载能力的影响 |
| 4.4.2 水泥环不同缺陷深度对套管承载能力的影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 结论与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间参加科研情况及获得的学术成果 |
（7）地震载荷作用下盐穴型地下储气库安全稳定性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 世界地下储气库建设及运行现状 |
| 1.2.2 我国地下储气库建设及运行现状 |
| 1.2.3 地震载荷作用下盐穴储气库安全研究现状 |
| 1.2.4 盐岩的物理力学特性研究 |
| 1.2.5 盐岩的流变损伤特性研究 |
| 1.3 论文主要研究内容、研究成果及技术路线 |
| 1.3.1 论文主要研究内容 |
| 1.3.2 论文主要研究成果 |
| 1.3.3 论文研究技术路线 |
| 第2章 适用于多夹层盐岩的Mohr-Coulomb准则 |
| 2.1 盐岩破坏强度理论 |
| 2.2 改进的Mohr-Coulomb准则 |
| 2.2.1 模型建立 |
| 2.2.2 数据拟合及对比 |
| 2.3 储气库最小运行压力数值模拟 |
| 2.4 不同盐岩破坏准则对最小许可运行压力的影响 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 地震载荷作用下盐穴储气库非线性动态响应分析 |
| 3.1 盐穴地下储气库数值模型及边界条件 |
| 3.2 地震波的选择与校正 |
| 3.3 盐穴储气库动力计算结果及分析 |
| 3.3.1 岩体材料参数 |
| 3.3.2 不同地震入射角下盐穴的响应分析 |
| 3.3.3 不同地震强度下盐穴的响应分析 |
| 3.3.4 不同地震波作用下盐穴的响应分析 |
| 3.3.5 不同内压下盐穴的响应分析 |
| 3.3.6 不同高径比下盐穴的响应分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 地震载荷作用下盐穴储气库群非线性动态响应分析 |
| 4.1 储气库群数值模型的建立 |
| 4.2 不同地震强度下盐穴的响应分析 |
| 4.2.1 应力 |
| 4.2.2 位移 |
| 4.2.3 塑性区体积 |
| 4.2.4 安全系数 |
| 4.3 不同地震时刻盐穴围岩松动扩展过程分析 |
| 4.4 不同地震波作用下盐穴的响应分析 |
| 4.4.1 应力 |
| 4.4.2 位移 |
| 4.4.3 安全系数 |
| 4.5 不同内压下盐穴的响应分析 |
| 4.5.1 应力 |
| 4.5.2 位移 |
| 4.5.3 安全系数 |
| 4.6 不同高径比下盐穴的响应分析 |
| 4.6.1 应力 |
| 4.6.2 位移 |
| 4.6.3 安全系数 |
| 4.7 不同矿柱宽度下盐穴的响应分析 |
| 4.7.1 应力 |
| 4.7.2 位移 |
| 4.7.3 塑性区 |
| 4.7.4 安全系数 |
| 4.8 本章小结 |
| 第5章 地震载荷作用下盐穴储气库套管柱力学分析 |
| 5.1 Gauss-Newton-Marquardt算法 |
| 5.2 蠕变地层套管外挤载荷反分析改进算法 |
| 5.3 改进G-N-M算法在求解套管蠕变载荷中的应用 |
| 5.3.1 计算精度验证 |
| 5.3.2 蠕变地层中套管受到的外挤载荷求解 |
| 5.4 地震载荷作用下储气库完井套管柱受力分析 |
| 5.4.1 有限元计算模型及边界条件 |
| 5.4.2 套管蠕变外挤载荷 |
| 5.4.3 夹层参数对套管受力和变形的影响 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 结论及建议 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 建议 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间学术成果、科研及获奖 |
| 1 学术成果 |
| 2 科研项目 |
| 3 学科竞赛 |
| 附录 |
（8）地震作用下盐岩储气库损伤及稳定性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 研究背景和意义 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 盐岩的蠕变特性 |
| 1.3.2 盐岩的动力学特性 |
| 1.3.3 地下洞室地震响应分析 |
| 1.3.4 地下洞室地震损伤演化规律 |
| 1.4 主要研究内容和方法 |
| 1.4.1 研究内容 |
| 1.4.2 研究方法 |
| 1.5 本章小结 |
| 第二章 损伤力学基础和盐岩的本构模型 |
| 2.1 损伤的基本概念和方法 |
| 2.1.1 损伤变量的概念 |
| 2.1.2 有效应力和应变等效原理 |
| 2.1.3 损伤变量的演化规律 |
| 2.2 弹塑性力学模型 |
| 2.2.1 Von Mises屈服准则 |
| 2.2.2 Mohr-Coulomb模型 |
| 2.2.3 Drucker-Prager准则 |
| 2.3 盐岩的动力本构模型 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 有限差分法的动力分析基础 |
| 3.1 动力响应分析的有限差分数值方法 |
| 3.1.1 FLAC~(3D)基本原理及特点 |
| 3.1.2 动力边界条件 |
| 3.1.3 力学阻尼 |
| 3.1.4 网格尺寸的要求 |
| 3.1.5 动力荷载的输入 |
| 3.2 地震波的选择 |
| 3.2.1 滤波处理 |
| 3.2.2 基线校正处理 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 盐岩的动力损伤本构模型 |
| 4.1 动力损伤本构模型 |
| 4.2 本构模型参数拟合 |
| 4.3 自定义本构模型的实现 |
| 4.3.1 自定义本构模型的二次开发环境 |
| 4.3.2 自定义本构模型的编写 |
| 4.4 本构模型的验证 |
| 4.4.1 数值模型 |
| 4.4.2 模型结果分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 盐岩储气库的动力损伤分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 洞室数值计算模型 |
| 5.2.1 计算模型的建立 |
| 5.2.2 模型材料参数 |
| 5.3 动力荷载输入分析 |
| 5.3.1 动力边界条件 |
| 5.3.2 初始条件与阻尼条件 |
| 5.3.3 地震动输入 |
| 5.4 盐岩洞室地震反应分析 |
| 5.4.1 加速度传播特征 |
| 5.4.2 应力分析 |
| 5.4.3 围岩变形分析 |
| 5.4.4 围岩损伤分析 |
| 5.5 洞室的动力响应影响因素分析 |
| 5.5.1 不同工作内压和埋置深度的影响 |
| 5.5.2 地震动入射角对洞室的影响 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间所取得的相关科研成果 |
| 致谢 |
（9）关门式隧道塌方的蠕变损伤模型与有限元分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 研究目的与意义 |
| 1.3 岩体蠕变国内外研究现状 |
| 1.3.1 岩体蠕变实验研究现状 |
| 1.3.2 岩体蠕变本构模型研究现状 |
| 1.3.3 岩体蠕变参数反演研究现状 |
| 1.4 本文的主要内容及技术路线 |
| 第二章 常用岩体蠕变基本模型辨识 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 典型经验模型 |
| 2.3 元件及其组合基本模型 |
| 2.3.1 Maxwell元件组合模型 |
| 2.3.2 Kelvin元件组合模型 |
| 2.3.3 广义Kelvin元件组合模型 |
| 2.3.4 Poyting-Thomson元件组合模型 |
| 2.3.5 Burgers元件组合模型 |
| 2.3.6 元件组合西原模型 |
| 2.3.7 河海蠕变元件组合本构模型 |
| 2.4 非牛顿黏壶元件修正的西原蠕变本构模型 |
| 2.4.1 非牛顿黏壶元件修正原理 |
| 2.4.2 非牛顿黏壶修正的Kelvin蠕变本构模型 |
| 2.4.3 非牛顿黏壶修正的非线性黏塑性体 |
| 2.4.4 非牛顿黏壶修正的西原蠕变本构模型 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 蠕变损伤模型以及新型蠕变损伤模型及其验证 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 细观角度分析岩体蠕变损伤过程 |
| 3.3 岩体损伤蠕变本构模型辨识 |
| 3.3.1 岩体蠕变损伤断裂模型 |
| 3.3.2 脆性材料的损伤模型 |
| 3.3.3 基于应力峰值的蠕变损伤模型 |
| 3.3.4 元件组合FMB蠕变损伤模型 |
| 3.3.5 元件组合的损伤burgers模型 |
| 3.4 新型元件组合广义开尔文蠕变损伤模型 |
| 3.5 新型元件组合蠕变损伤模型的验证 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 数值模拟模型建立 |
| 4.1 隧道开挖卸过程中常用的荷方法 |
| 4.2 岩石蠕变机理与蠕变过程特征分析 |
| 4.3 模拟分析中基本假定及模型选取 |
| 4.3.1 模拟分析中基本假定 |
| 4.3.2 模拟分析中模型的选取 |
| 4.4 模型介绍 |
| 4.4.1 模型基本参数及边界条件确定 |
| 4.4.2 模型基本特征介绍 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 隧道开挖后隧道周边瞬时变形分析 |
| 5.1 隧道开挖过程中的瞬时变形机理 |
| 5.2 锚杆纵向支护间距为0.8米情况下隧道周边变形分析 |
| 5.3 锚杆纵向支护间距为1.0米情况下隧道周边变形分析 |
| 5.4 锚杆纵向支护间距为1.2米下情况下隧道周边变形分析 |
| 5.5 本章总结 |
| 第六章 蠕变对隧道周边变形以及“关门式”塌方的影响分析 |
| 6.1 隧道围岩变形特征在蠕变分析中的研究意义 |
| 6.2 锚杆纵向支护间距为0.8米的蠕变及埋深影响效应 |
| 6.3 锚杆纵向支护间距为1.0米的蠕变及埋深影响效应 |
| 6.4 锚杆纵向支护间距为1.2米蠕变及埋深影响效应 |
| 6.5 蠕变对隧道“关门式”塌方的影响分析 |
| 6.6 本章总结 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 在攻读学位期间发表的论文及取得的成果 |
（10）塔里木油田石炭系盐膏岩地层套损机理及对策研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究目的及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 国外研究现状综述 |
| 1.2.2 国内研究现状综述 |
| 1.3 研究内容及技术路线 |
| 第2章 盐膏岩蠕变本构模型优选 |
| 2.1 盐岩的蠕变现象 |
| 2.2 盐膏岩的蠕变机制 |
| 2.3 盐膏岩蠕变本构模型评价 |
| 2.4 盐膏岩蠕变本构模型优选 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 盐膏岩岩石力学特性及蠕变实验研究 |
| 3.1 盐膏岩岩石力学特性实验 |
| 3.1.1 实验岩样制备 |
| 3.1.2 实验设备简介 |
| 3.1.3 实验方法 |
| 3.1.4 实验数据解释方法 |
| 3.1.5 实验结果与数据分析 |
| 3.2 盐膏岩理化性能分析 |
| 3.3 盐膏岩蠕变实验研究 |
| 3.3.1 岩心制备 |
| 3.3.2 蠕变实验装置 |
| 3.3.3 蠕变实验实验方法 |
| 3.3.4 蠕变实验方案与实验结果 |
| 3.4 盐膏层井眼缩径率-钻井液密度图版 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 地层-水泥环-套管组合体系统套管外载荷理论分析 |
| 4.1 地层-水泥环-套管组合体力学模型 |
| 4.2 均匀地应力下组合体中套管外载荷分析 |
| 4.3 非均匀地应力条件下组合体中套管外载荷分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 非均匀地应力条件下套管外载荷数值模拟研究 |
| 5.1 FLAC3D数值模拟软件简介 |
| 5.2 组合体系统数值建模与计算分析 |
| 5.2.1 组合体模型建立与参数选取 |
| 5.2.2 模型初始平衡 |
| 5.2.3 计算结果分析 |
| 5.3 盐膏层套管失效影响因素分析 |
| 5.3.1 地应力不均匀性 |
| 5.3.2 水泥环完整性 |
| 5.4 玉科区块盐膏层套损预防措施 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 结论及建议 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 建议 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
四、盐岩地层蠕变的应力场计算分析（论文参考文献）
- [1]流体作用下盐间页岩地层蠕变规律及套管变形机理研究[D]. 田灏. 中国石油大学(北京), 2020
- [2]塔木素地区高放废物黏土岩处置库建造工程条件研究[D]. 段谟东. 中国地质大学, 2020(03)
- [3]下伏深层盐矿水溶采空区铁路路基变形规律研究[D]. 姜朔. 华南理工大学, 2020(01)
- [4]某高速铁路红层软岩地层深路堑基底变形规律数值模拟研究[D]. 郭俊彦. 兰州交通大学, 2020(01)
- [5]层状盐岩储油库围岩力学和渗透特性及安全评价研究[D]. 张楠. 重庆大学, 2019(01)
- [6]盐膏岩地层中套管载荷及强度安全性分析[D]. 朱帅. 西安石油大学, 2019
- [7]地震载荷作用下盐穴型地下储气库安全稳定性研究[D]. 陈川. 西南石油大学, 2019(06)
- [8]地震作用下盐岩储气库损伤及稳定性研究[D]. 张岭. 河北工业大学, 2018(07)
- [9]关门式隧道塌方的蠕变损伤模型与有限元分析[D]. 卜崇阳. 重庆交通大学, 2017(09)
- [10]塔里木油田石炭系盐膏岩地层套损机理及对策研究[D]. 孙一流. 中国石油大学（北京）, 2017(02)