摘要：针对增压式真空预压法加固超软土过程中气体运移路径和加固作用机制认识不统一的问题,设计进行探究气体运移路径的增压式真空预压试验和增压式真空预压水平排水板试验。通过对比分析土体排水量、孔隙水压力值、沉降量、十字板剪切强度和含水率等试验结果,得到以下结论:增压式真空预压加固超软土过程中,进行注气操作后气体首先向土体表面方向运移。同时,结合注气操作时的实时孔压变化情况,分析认为注气操作提升土体排水固结效果的主要作用机制为:进行注气操作时,增压气体的上升会带动深层孔隙水向浅层运移,使深层孔隙水在浅层被排水板快速吸收并排出,以此提高深层土体加固效果和整体排水效率。

摘要：基于多孔介质流体动力学理论和边界元法原理,构建了填埋气运移边界元数值模型,进行填埋场内部填埋气的运动规律研究;通过与理想条件下的解析解对比分析,检验了该边界元数值模型方法本身;进行了垂直抽气井设施的填埋场实例气体运动数值模拟,得到了填埋场内部填埋气体的压力分布情况,由此确定了集气井的影响范围.模型精度分析和模型验证结果表明,该模型与解析解的平均相对误差在3%以下,与实测数据的平均相对误差均在10%左右,具有较高的精度;抽气井模拟结果表明,该模型可应用于填埋场气体运移的模拟预测和现场分析,能够为填埋场释放气体控制系统设计和优化提供理论依据.

摘要：在浮力和动、静压力作用下,海底浅层气会在高渗透性土中发生垂直和水平方向的运移、聚集,诱发地层变形,甚至失稳破坏。为探索一种新型的气体运移过程原位监测技术,实现气致灾害实时监测预警,根据静电场测量原理,设计、制作了点状电极和环状电极两种形式电阻率探针。在分析了两种探针探测精度基础上,以砂土中气体扩散过程监测为例,利用其对3种速率气体运移过程进行连续监测实验。实验结果表明,两种探针电阻率测量误差均小于0.1%。点状电极探针测量灵敏度较高,可准确监测布设点含气量的变化、气体汇聚、消散过程及相应速率;环状电极探针测量灵敏度相对较低,但可监测气体在砂土中的时空运移过程。两种探针各有利弊,都可实现气体运移过程的有效监测。

摘要：为探究气囊密闭工艺在矿井发生灾变过程中的密闭工艺效果,以唐山开滦实验巷道为工程条件,运用Fluent数值软件,结合快速气囊密技术,研究了不同火灾发展阶段下灾区爆炸危险气体的变动特性以及运移规律,分析了快速气囊密闭的工艺效果,并针对现有工艺进行了进一步的优化和设计。结果表明:灾区内上隅角CH_(4)浓度最高,气囊密闭具有封堵速度快、气密性好的特性,能在5 min内完成巷道的完全封堵,漏风率控制在5%以内,同时快速气囊密闭使得通风量急剧减少,CH_(4)积聚速度变快,氧气扩散较慢,未形成爆炸危险区域。利用PLC控制方式和远程遥控手段优化现有气囊密闭工艺,实现了远程控制。

摘要：海上风电机组附近的浅层气突涌运移可能会诱发基础的失稳破坏,为了解决该潜在工程问题,通过开展模型试验和数值模拟,研究不同静荷载作用下,软黏土中气体运移路径的演化规律以及其对基础稳定性的影响。研究结果表明:静荷载的形式和基础与注气点的相对位置影响气体运移路径。当基础作用下压荷载时,气体朝靠近基础的方向运移,可能诱发基础失稳;而当作用上拔荷载时,气体朝远离基础的方向运移,从而不会威胁到基础的安全,且基础与注气点的相对位置越近,这种效应越显著。开展扩展有限元和Cohesive黏聚力单元相结合的应力-渗流耦合分析,进一步研究此种效应,以期为海上风电机组基础选址和设计提供参考依据。

摘要：以多孔介质流体动力学理论为基础，充分考虑了气体密度随压力变化气体的特点，建立了包气带气体运移数值模型。该模型适用范围更广。模型中考虑了填埋场中介质含水量变化对气体运移的影响。通过与先前气体流动数学模型的模拟对比分析了考虑气体完全可压缩和近似可压缩条件下的差别。从而可为填埋场释放气体、土壤油污染气脱去除的环境影响预测和评价及控制系统的设计。

摘要：为准确探究综采工作面和采空区瓦斯流场特征,利用Navier-stokes方程和Brinkman方程描述风流在自由流动和多孔介质中的运移规律,结合Brinkman方程对流扩散和溶质传递方程构建了瓦斯浓度分布模型。针对上隅角瓦斯超限情况,应用COMSOL Multiphysics多物理场耦合分析工具研究了拖管抽采技术的合理性和可行性,并确定了最佳布置参数。模拟计算结果表明:COMSOL Multiphysics能有效模拟瓦斯流场分布和采空区拖管抽放效果,并为最佳抽放点位置和合理抽放参数的选取提供了技术支持和理论指导。

摘要：随着天然气井的开发,持续环空带压问题越来越突出,对安全生产造成了严重的威胁。造成环空带压的原因较多,主要可分为温度效应诱发的环空带压、密封失效诱发的环空带压以及气体运移诱发的环空带压。针对日益严重的环空带压问题,文章根据井身结构、天然气性质,对由气体运移诱发的环空带压进行了研究,并建立了由此诱发的环空带压计算模型。在建立数学模型过程中,将天然气在水泥环中的渗流简化为低渗透多孔介质的不稳定渗流,并在漂移模型基础上建立了气体在水泥环上部液柱中的瞬态运移模型。根据某气井数据进行了实例分析计算,并记录12.7 mm针型阀放压和关闭针型阀24 h内压力下降曲线和压力上升曲线。结果表明,所建模型计算出的环空带压值与现场检测数据相吻合,这为SCP风险评估和制定解决方案提供了依据。

摘要：在深水钻进中产层相对较浅并且设计人员正在使用水平的和延伸的井眼剖面 ,这样的剖面使得在井下防喷器 (BOP)组之上的气体侵入有更大的机会在被检测到之前发生。先进的井控模拟器的使用有利于进一步理解气体运移的复杂性。在准备整篇论文的同时 ,进行了 30 0多个覆盖了一个宽范围的操作深度和条件的模拟实验。应用先进的硬件来处理井口气体 ,它将回压施加在立管上。全文描述的基础是应用于水基泥浆 (WBM)。