天然气水合物
  • 研究研制了国内第一套水合物合成与力学性质实验一体化装置、水合物分解相关的灾害离心机实验装置、可模拟围压的水合物开采模拟装置,建成了国内外有特色的综合性实验室;开展了水合物力学性质、水合物分解相关的灾害、水合物开采等方面的研究。获得了南海、祁连山和人工水合物沉积物的力学性质;系统研究了水合物分解导致的地层滑塌破坏、井口和桩基础变形和破坏,发现了水合物分解导致的地层“分层”和“喷发”两种新地层破坏现象。提出了热-机械开采的水合物开采方法。
海洋平台桶形基础承载力研究
  1. 在国内首次研制并建成用于高速离心上承受加速度150g的静、动力加载系统,动载荷具有高频(最大频率200Hz)、大载荷幅值(最大输出力200N)、(直径15cm,长度18cm,自重15kg。)的特点。
  2. 开展了系列的桶形基础静、动载离心机实验,得到了动载下桶形基础承载力的一些关键特性和数据。
  3. 提出了新的离心机渗流模拟方法,可以不换材料,而采用对实验结果进行小参数修正的办法。
  4. 提出了基于摄动理论的桶形基础动载响应分析方法,使得工程设计有了实用的理论分析工具。
  5. 建立了桶形基础静、动承载力的分析软件系统;
  6. 得到了分析桶形基础承载力的整套方法,其中包括:土工地质调查、实验方案、计算模拟、承载力分析等;
  7. 上述研究结果已经用于实际工程,包括为长江口防波堤大圆筒安全性评估、渤海JZ-93桶形基础平台承载力分析。
     
饱和土液化、剪切带破坏
  1. 获得了侧限往复荷载条件下不同松密程度的细砂在加、卸载路径,包括等幅的及不等幅情况下的应力应变数据;并获得了以双曲线形式表述的砂土应力一应变关系,包括加载曲线和卸载曲线,可以反映非线性和滞回特性并能方便地应用于液化分析。
  2. 详细分析主要因素对垂向载荷下液化的影响,分析了垂向动载荷作用下分析压力、有效应力、变形、液化区扩展等参数的发展演化过程。
  3. 对液化后“水层”的产生条件和发展演化规律进行了较深入的研究,获得了“水层”形成、扩展和闭合的演化过程的机理。
     
泥石流
  1. 建立了降雨起动与降雨历时的关系、冲刷量与水量间的关系、细颗粒对泥石流起动的影响;获得了细颗粒在泥石流起动中的作用;获得了泥石流起动条件。
  2.  提出泥石流的流变关系;
  3. 提出了泥石流起动模式。
     
油层物理 (低渗油气藏渗透特性分析)
  1.  获得了含微裂缝系统的超低渗透油藏储层的孔隙结构和变形特征和表征参数;
  2.  基于实验统计规律和物理机制建立了孔隙裂隙多重孔隙网络模型及模拟技术;
  3.  实现了三维孔隙网络模型模拟软件,可实现静态、准静态和动态的不同孔隙结构类型和不同孔喉分布的油水两相驱替的数值模拟。
  4.  获得了含微裂缝的低渗储层渗流特性。
     
二氧化碳埋存
  1.  确定了CO2逃逸的重要控制参数;利用ABAQUS大型商业软件进行CO2埋存后气体的均匀渗透、含油井或裂隙地层的逃逸的数值模拟。
  2.  在逾渗理论的基础上进行含裂隙地层CO2埋存后逃逸的可能性分析;提出了一种能够研究裂隙多孔介质的连通性和渗透性的双重逾渗模型。
  3. 对CO2地质埋存引起裂隙岩层变形进行了分析,获得了发生开裂及贯通的条件。