pore pressure是什么意思,pore pressure的意思翻译、用法、同义词、例句
常用词典
[水文] 孔隙压力;中性压力
例句
Pore pressure surges, and tend to be constant in the end.
孔压呈振荡变化并且最终趋向于某一定值后基本保持不变。
Pore pressure is the pressure of the fluid in the formation.
孔隙压力是地层中液体的压力。
The authors proposed the model of pore pressure of the silt.
同时提出了粉土孔压数值模型。
The pressure corresponding to the plateau is taken as an estimate of the pore pressure.
与稳定水平相对应的压力作为孔隙压力的估计。
PDS and PDSG in TP at most decrease slurry's pore pressure to hydrostatic column pressure.
转化期的沉降失重和SG失重最多使水泥浆柱孔隙压力降到等高静水柱压力。
专业解析
孔隙压力(Pore Pressure)是指存在于岩石、土壤或其他多孔介质孔隙空间中的流体(如水、油、气)所施加的压力。它是岩土工程、地质学和石油工程等领域的一个核心概念,深刻影响着地质稳定性、资源开采和工程建设的安全与效率。
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基本定义与物理意义
孔隙压力是孔隙流体作用于其周围固体骨架上的压强。在地下环境中,它通常由孔隙流体的静水压力主导,但也会受到构造应力、流体流动、矿物转化或沉积压实等多种因素的影响。其大小等于孔隙流体单位面积上承受的力。
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形成机制与影响因素
- 静水压力 (Hydrostatic Pressure): 这是最常见的形式,指由孔隙流体自身重力产生的压力。其大小随深度增加而线性增大,计算公式为:
$$
P_h = rho g h
$$
其中,$P_h$ 是静水压力,$rho$ 是流体密度,$g$ 是重力加速度,$h$ 是流体柱高度(通常为深度)。
- 超压 (Overpressure / Abnormal Pressure): 当孔隙压力显著高于同深度的静水压力时,称为超压。其成因复杂,包括:
- 压实不平衡: 快速沉积导致孔隙水来不及排出,流体承担了部分上覆岩层压力。
- 构造挤压: 构造活动(如造山运动、断层活动)挤压岩层,导致孔隙流体压力升高。
- 生烃作用: 有机质转化为油气时体积膨胀。
- 水热增压: 温度升高导致孔隙流体膨胀。
- 成岩作用: 如粘土矿物脱水转化释放出束缚水。
- 欠压 (Underpressure): 孔隙压力低于同深度的静水压力,相对少见,可能与抬升剥蚀、流体泄漏或温度降低有关。
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工程与地质中的关键作用
- 有效应力原理: 这是理解孔隙压力核心作用的基础(由卡尔·太沙基提出)。总应力 ($sigma$) 作用于岩土体上,由孔隙压力 ($u$) 和有效应力 ($sigma'$) 共同承担:
$$
sigma = sigma' + u
$$
有效应力 ($sigma'$) 才是真正控制岩土体变形和强度的应力。孔隙压力的增大会直接降低有效应力,从而削弱岩土体的抗剪强度。
- 地质灾害: 高孔隙压力(特别是超压)是诱发滑坡、泥石流、地震(通过降低断层面有效正应力和摩擦阻力)的重要因素。在滑坡稳定性分析中,孔隙水压力是关键的致灾因子。
- 石油工程:
- 钻井安全: 准确预测地层孔隙压力对于设计钻井液密度至关重要。钻井液密度过低可能导致井涌或井喷;过高则可能压裂地层,造成钻井液漏失和储层伤害。
- 储层表征与开发: 孔隙压力影响油气藏的初始状态、流体流动规律和采收率。注水开发中需要监控压力变化。
- 基础工程: 在地下水位以下开挖基坑或隧道时,孔隙水压力会影响边坡稳定、支护结构设计,并可能引发流沙、管涌等问题。
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测量与预测
- 直接测量: 主要通过钻杆测试(DST)、重复地层测试器(RFT/MDT)或随钻测量(LWD)工具在井下获取。
- 间接预测: 利用地震波速度、测井数据(如电阻率、声波时差、密度)、钻井参数(如钻速、dc指数)等建立模型进行预测,在地震勘探和钻井设计阶段尤为重要。
权威参考来源:
- 美国地质调查局 (USGS) - 滑坡灾害计划: 解释孔隙水压力在滑坡中的作用。https://www.usgs.gov/programs/landslide-hazards/pore-water-pressure (USGS 官网提供了大量关于地质灾害中孔隙压力作用的研究报告和科普资料)
- 斯伦贝谢公司 Oilfield Glossary: 提供石油工业标准术语定义,包括孔隙压力、超压等。https://glossary.slb.com/ (作为全球领先的油田服务公司,其术语库具有行业权威性)
- Society of Petroleum Engineers (SPE) - PetroWiki: 石油工程百科全书,包含孔隙压力预测原理、方法及应用详情。https://petrowiki.spe.org/Pore_pressure (SPE 是石油工程师的专业组织,PetroWiki 是其维护的权威知识库)
- Geotechdata.info: 岩土工程数据库,解释有效应力原理及其公式。https://www.geotechdata.info/glossary/effective-stress-principle.html (提供岩土工程核心概念和公式的可靠参考)
- Baker Hughes - GeoPressure: 介绍孔隙压力预测技术及其在钻井安全中的应用。https://www.bakerhughes.com/ (在官网搜索 GeoPressure 或 Pore Pressure Prediction,可找到相关技术白皮书和应用案例,该公司是油田服务领域巨头)
网络扩展资料
孔隙压力(pore pressure)指存在于多孔介质(如土壤、岩石)孔隙中的流体(水、油或气体)对周围介质产生的压力。以下是详细解释:
1. 定义与物理意义
孔隙压力是流体在孔隙空间中因重力、渗透压或外部载荷作用形成的压力。其计算公式为:
$$
P_p = rho_f cdot g cdot h
$$
其中,$rho_f$为流体密度,$g$为重力加速度,$h$为流体柱高度。
2. 应用领域
- 地质工程:影响岩土稳定性,如滑坡风险评估。
- 石油勘探:控制油气储层的开采条件,需与地层压力平衡以避免井喷。
- 水文地质:分析地下水流动及污染物迁移规律。
3. 影响因素
- 流体类型:水、油或气体的密度差异导致压力不同;
- 地质结构:孔隙连通性及渗透率影响压力分布;
- 外部应力:构造运动或人为荷载可能改变孔隙压力。
扩展说明:孔隙压力与有效应力共同作用于岩土体,符合太沙基(Terzaghi)原理:总应力=有效应力+孔隙压力。该概念是岩土力学和油气工程的基础理论之一。
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