›› 2017, Vol. 38 ›› Issue (1): 272-276.doi: 10.16285/j.rsm.2017.01.034

• 数值分析 • 上一篇    下一篇

基于原位渗透率试验反演岩石孔隙度的新方法

曹 渊1，牛冠毅1，王铁良1，王英杰2   

  1. 1. 西北核技术研究所 第五研究室，陕西 西安 710024；2. 西安通信学院 光通信实验室，陕西 西安 710106
  • 收稿日期:2015-09-18 出版日期:2017-01-11 发布日期:2018-06-05
  • 作者简介:曹渊，男，1981年生，博士，副研究员，主要从事渗流力学方面的研究工作。
  • 基金资助:

    国家自然科学基金(No. 91330205)资助项目。

A new method for rock porosity inversion based on in-situ permeability test

CAO Yuan1, NIU Guan-yi1, WANG Tie-liang1, WANG Ying-jie2   

  1. 1. Fifth Department, Northwest Institute of Nuclear Technology, Xi’an, Shaaxi 710024, China; 2. Optical Communication Laboratory, Xi’an Communication Institute, Xi’an, Shaaxi 710106, China
  • Received:2015-09-18 Online:2017-01-11 Published:2018-06-05
  • Supported by:

    This work was supported by the National Science Foundation of China (91330205).

PDF (Chinese)

951

摘要： 为了获取岩石的原位孔隙度，在原位稳态渗透率试验的基础上，建立了以孔隙度和渗透率为主要参数的瞬态气体渗流模型，构造了基于遗传算法的孔隙度反演模型，分别采用原位渗透率试验中获取的岩石渗透率和瞬态压降数据作为已知量和观测数据，形成了基于原位渗透率试验反演岩石孔隙度的新方法。针对某场地的原位渗透率试验数据，分析了孔隙度对压降曲线的影响及孔隙度反演的可行性，编制了并行孔隙度反演程序，在大型计算机上对两个钻孔的孔隙度进行了反演并证明了反演结果的惟一性，最后通过数值模拟和实验室测量验证了反演结果的正确性。作为一种原位试验方法，对岩石及其孔隙结构破坏较小，其孔隙度反演结果比实验室测量法具有更好的区域代表性，反演结果可应用于气体泄漏行为模拟中。

关键词: 原位试验, 渗透率, 孔隙度, 反演

Abstract: To obtain the in-situ porosity of rock, a transient gas seepage model with main parameters of porosity and permeability is developed from an in-situ steady-state permeability test. A porosity inversion model is constructed based on genetic algorithm. Rock permeability and transient pressure decline data obtained from in-situ permeability tests are adopted as known variable and observational data respectively. Then a new method is formed to determine rock porosity inversion. The effect of porosity results from a typical site on the pressure decline curve and the feasibility of porosity inversion is analyzed. A parallel porosity inversion program is conducted, and then the porosities of rock at two holes are inversely calculated using the mainframe computer. Finally, the correctness of inversion results is verified by numerical simulation and laboratory measurement. As the in-situ test method has small damage to rock and its pore structure, the results of porosity by inversion method has better area representation than those by laboratory measurement, so that the inversion result can be applied to numerical simulation of gas leakage in rocks.

Key words: in-situ test, permeability, porosity, inversion

中图分类号: 

  • O 357.3

[1] 刘泉声, 王栋, 朱元广, 杨战标, 伯音, . 支持向量回归算法在地应力场反演中的应用[J]. 岩土力学, 2020, 41(S1): 319-328.
[2] 杨艳霜, 周辉, 梅松华, 张占荣, 李金兰. 高地应力硬脆性围岩开挖损伤区时效性扩展案例分析——特征与机制[J]. 岩土力学, 2020, 41(4): 1357-1365.
[3] 李康, 王威, 杨典森, 陈卫忠, 亓宪寅, 谭彩. 周期振荡法在低渗透测量中的应用研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(3): 1086-1094.
[4] 杨福见, 胡大伟, 田振保, 周辉, 卢景景, 罗宇杰, 桂树强, . 高静水压力压实作用下疏松砂岩渗透 特性演化及其机制[J]. 岩土力学, 2020, 41(1): 67-77.
[5] 丁长栋, 张杨, 杨向同, 胡大伟, 周辉, 卢景景, . 致密砂岩高围压和高孔隙水压下渗透率 演化规律及微观机制[J]. 岩土力学, 2019, 40(9): 3300-3308.
[6] 阮永芬, 高春钦, 刘克文, 贾荣谷, 丁海涛, . 基于粒子群算法优化小波支持向量机的 岩土力学参数反演[J]. 岩土力学, 2019, 40(9): 3662-3669.
[7] 郑坤, 孟庆山, 汪稔, 吴文娟, . 不同结构类型珊瑚礁灰岩弹性波特性研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(8): 3081-3089.
[8] 王辰霖, 张小东, 杜志刚, . 循环加卸载作用下预制裂隙煤样渗透性试验研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(6): 2140-2153.
[9] 马春辉, 杨杰, 程琳, 李婷, 李雅琦, . 基于量子遗传算法与多输出混合核相关向量机的堆石坝材料参数自适应反演研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(6): 2397-2406.
[10] 刘 健, 陈 亮, 王春萍, 马利科, 王 驹. 一种非稳态气体渗流条件下岩石渗透特性 参数计算方法及应用[J]. 岩土力学, 2019, 40(5): 1721-1730.
[11] 徐 强, 肖 明, 陈俊涛, 倪少虎, . 渗流监测数据缺失处理与渗透稳定判断[J]. 岩土力学, 2019, 40(4): 1526-1534.
[12] 李 军, 张 杨, 胡大伟, 周 辉, 卢景景, 吕 涛, 史林肯, . 花岗岩三轴循环加卸载条件下的气体渗透率[J]. 岩土力学, 2019, 40(2): 693-700.
[13] 刘鹤, 刘泉声, 唐旭海, 罗慈友, 万文恺, 陈磊, 潘玉丛, . TBM护盾−围岩相互作用荷载识别方法[J]. 岩土力学, 2019, 40(12): 4946-4954.
[14] 东振, 申瑞臣, 薛华庆, 陈艳鹏, 陈姗姗, 孙粉锦, 张福东, 刘人和, 彭涌, . 考虑滑脱效应的低阶煤动态渗透率预测新模型[J]. 岩土力学, 2019, 40(11): 4270-4278.
[15] 荣腾龙, 周宏伟, 王路军, 任伟光, 王子辉, 苏腾, . 采掘扰动与温度耦合影响下工作面 前方煤体渗透率模型研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(11): 4289-4298.
Viewed
Full text


Abstract

Cited
  Shared   
  Discussed   
No Suggested Reading articles found!
版权所有 © 《岩土力学》编辑部
地址：湖北武汉武昌小洪山中国科学院武汉岩土力学研究所(430071)　邮编：200042　电话：027-87198484, 87199252, 87199253, 87198752　E-mail: ytlx@whrsm.ac.cn
本系统由北京玛格泰克科技发展有限公司设计开发