pore pressure是什麼意思,pore pressure的意思翻譯、用法、同義詞、例句
常用詞典
[水文] 孔隙壓力;中性壓力
例句
Pore pressure surges, and tend to be constant in the end.
孔壓呈振蕩變化并且最終趨向于某一定值後基本保持不變。
Pore pressure is the pressure of the fluid in the formation.
孔隙壓力是地層中液體的壓力。
The authors proposed the model of pore pressure of the silt.
同時提出了粉土孔壓數值模型。
The pressure corresponding to the plateau is taken as an estimate of the pore pressure.
與穩定水平相對應的壓力作為孔隙壓力的估計。
PDS and PDSG in TP at most decrease slurry's pore pressure to hydrostatic column pressure.
轉化期的沉降失重和SG失重最多使水泥漿柱孔隙壓力降到等高靜水柱壓力。
專業解析
孔隙壓力(Pore Pressure)是指存在于岩石、土壤或其他多孔介質孔隙空間中的流體(如水、油、氣)所施加的壓力。它是岩土工程、地質學和石油工程等領域的一個核心概念,深刻影響着地質穩定性、資源開采和工程建設的安全與效率。
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基本定義與物理意義
孔隙壓力是孔隙流體作用于其周圍固體骨架上的壓強。在地下環境中,它通常由孔隙流體的靜水壓力主導,但也會受到構造應力、流體流動、礦物轉化或沉積壓實等多種因素的影響。其大小等于孔隙流體單位面積上承受的力。
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形成機制與影響因素
- 靜水壓力 (Hydrostatic Pressure): 這是最常見的形式,指由孔隙流體自身重力産生的壓力。其大小隨深度增加而線性增大,計算公式為:
$$
P_h = rho g h
$$
其中,$P_h$ 是靜水壓力,$rho$ 是流體密度,$g$ 是重力加速度,$h$ 是流體柱高度(通常為深度)。
- 超壓 (Overpressure / Abnormal Pressure): 當孔隙壓力顯著高于同深度的靜水壓力時,稱為超壓。其成因複雜,包括:
- 壓實不平衡: 快速沉積導緻孔隙水來不及排出,流體承擔了部分上覆岩層壓力。
- 構造擠壓: 構造活動(如造山運動、斷層活動)擠壓岩層,導緻孔隙流體壓力升高。
- 生烴作用: 有機質轉化為油氣時體積膨脹。
- 水熱增壓: 溫度升高導緻孔隙流體膨脹。
- 成岩作用: 如粘土礦物脫水轉化釋放出束縛水。
- 欠壓 (Underpressure): 孔隙壓力低于同深度的靜水壓力,相對少見,可能與擡升剝蝕、流體洩漏或溫度降低有關。
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工程與地質中的關鍵作用
- 有效應力原理: 這是理解孔隙壓力核心作用的基礎(由卡爾·太沙基提出)。總應力 ($sigma$) 作用于岩土體上,由孔隙壓力 ($u$) 和有效應力 ($sigma'$) 共同承擔:
$$
sigma = sigma' + u
$$
有效應力 ($sigma'$) 才是真正控制岩土體變形和強度的應力。孔隙壓力的增大會直接降低有效應力,從而削弱岩土體的抗剪強度。
- 地質災害: 高孔隙壓力(特别是超壓)是誘發滑坡、泥石流、地震(通過降低斷層面有效正應力和摩擦阻力)的重要因素。在滑坡穩定性分析中,孔隙水壓力是關鍵的緻災因子。
- 石油工程:
- 鑽井安全: 準确預測地層孔隙壓力對于設計鑽井液密度至關重要。鑽井液密度過低可能導緻井湧或井噴;過高則可能壓裂地層,造成鑽井液漏失和儲層傷害。
- 儲層表征與開發: 孔隙壓力影響油氣藏的初始狀态、流體流動規律和采收率。注水開發中需要監控壓力變化。
- 基礎工程: 在地下水位以下開挖基坑或隧道時,孔隙水壓力會影響邊坡穩定、支護結構設計,并可能引發流沙、管湧等問題。
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測量與預測
- 直接測量: 主要通過鑽杆測試(DST)、重複地層測試器(RFT/MDT)或隨鑽測量(LWD)工具在井下獲取。
- 間接預測: 利用地震波速度、測井數據(如電阻率、聲波時差、密度)、鑽井參數(如鑽速、dc指數)等建立模型進行預測,在地震勘探和鑽井設計階段尤為重要。
權威參考來源:
- 美國地質調查局 (USGS) - 滑坡災害計劃: 解釋孔隙水壓力在滑坡中的作用。https://www.usgs.gov/programs/landslide-hazards/pore-water-pressure (USGS 官網提供了大量關于地質災害中孔隙壓力作用的研究報告和科普資料)
- 斯倫貝謝公司 Oilfield Glossary: 提供石油工業标準術語定義,包括孔隙壓力、超壓等。https://glossary.slb.com/ (作為全球領先的油田服務公司,其術語庫具有行業權威性)
- Society of Petroleum Engineers (SPE) - PetroWiki: 石油工程百科全書,包含孔隙壓力預測原理、方法及應用詳情。https://petrowiki.spe.org/Pore_pressure (SPE 是石油工程師的專業組織,PetroWiki 是其維護的權威知識庫)
- Geotechdata.info: 岩土工程數據庫,解釋有效應力原理及其公式。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參考)
- Baker Hughes - GeoPressure: 介紹孔隙壓力預測技術及其在鑽井安全中的應用。https://www.bakerhughes.com/ (在官網搜索 GeoPressure 或 Pore Pressure Prediction,可找到相關技術白皮書和應用案例,該公司是油田服務領域巨頭)
網絡擴展資料
孔隙壓力(pore pressure)指存在于多孔介質(如土壤、岩石)孔隙中的流體(水、油或氣體)對周圍介質産生的壓力。以下是詳細解釋:
1. 定義與物理意義
孔隙壓力是流體在孔隙空間中因重力、滲透壓或外部載荷作用形成的壓力。其計算公式為:
$$
P_p = rho_f cdot g cdot h
$$
其中,$rho_f$為流體密度,$g$為重力加速度,$h$為流體柱高度。
2. 應用領域
- 地質工程:影響岩土穩定性,如滑坡風險評估。
- 石油勘探:控制油氣儲層的開采條件,需與地層壓力平衡以避免井噴。
- 水文地質:分析地下水流動及污染物遷移規律。
3. 影響因素
- 流體類型:水、油或氣體的密度差異導緻壓力不同;
- 地質結構:孔隙連通性及滲透率影響壓力分布;
- 外部應力:構造運動或人為荷載可能改變孔隙壓力。
擴展說明:孔隙壓力與有效應力共同作用于岩土體,符合太沙基(Terzaghi)原理:總應力=有效應力+孔隙壓力。該概念是岩土力學和油氣工程的基礎理論之一。
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