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武汉岩土所水力压裂缝网模拟技术获进展（图）
武汉岩土所 水力压裂缝网模拟技术 边界元 非连续位移法
2022/5/5
水力压裂是低渗油气资源高效开发的必备工艺，已被广泛应用于油气增产中。由于水力压裂是一个复杂的物理过程，不仅包括岩体破坏、流固耦合，还有人工裂缝与原生天然裂缝相互作用，水力压裂缝网数值模拟一直是一项挑战性课题。
波速各向异性广泛存在于沉积岩中，在地震资料处理过程中，如果不考虑波速各向异性，将会导致波速反演层析成像的结果不准确。从岩石的微观结构上来看，矿物的择优取向和微裂纹排列（图1）是岩石具有波速各向异性的原因。在外力作用下，岩石的微观结构会发生改变，从而影响波速的各向异性特征。因此，研究岩石波速各向异性的应力敏感性对波速成像及波速反演岩石微观结构变化具有实际工程意义。
珊瑚礁集中分布于南北纬度之间的热带海洋地区，是中国及众多海洋岛国重要的领土资源。珊瑚礁具有显著的二元沉积结构，上部为松散的珊瑚礁砂，下部为礁灰岩。作为珊瑚礁主体的礁灰岩，其组构骨架为原生礁、礁坪-泻湖相沉积的珊瑚残肢及附礁生物遗骸等。
武汉岩土所隐伏型顺层边坡稳定性研究获进展（图）
室内试验 数值模拟 理论分析 花岗岩
2022/5/5
隐伏型顺层边坡广泛存在于自然边坡和工程边坡中，由于顺向结构面没有出露而是向下隐入坡脚，坡体内容易集聚高能量孕育大型滑坡，如意大利Vojont滑坡、瑞士Rufi滑坡以及国内三峡千将坪和重庆武隆鸡尾山滑坡等都造成了重大生命财产损失。随着新建川藏铁路雅安至林芝段、雅鲁藏布江下游水电开发等西部重大工程的建设，隐伏型顺层边坡稳定性评价与控制成为影响工程安全建设与运营的关键技术问题。
流体在岩石孔隙中的运移规律及其流固耦合效应是地下油气储备与开发的核心科学问题，也是导致不同工程灾害或工程难题的重要因素。精确表征岩石微观孔隙结构，探寻微观孔隙结构与宏观物理性质的内在关联，实现岩石宏观物理参数的精确计算，是开展深部岩体相关工程研究的基础。
通常情况下，岩石裂隙的渗透率要比完整岩石的渗透率高2至3个数量级。在非常规油气储层开发和二氧化碳地质封存过程中，裂隙渗透率不仅会影响地质能源的开发效率，还决定了盖层的泄露风险。根据以往的实验研究，裂隙渗透率的大小受有效法向应力、剪切变形以及岩石类型的影响。另外，相较于平整的锯切裂隙，通过巴西劈裂方式得到的张拉裂隙更能代表自然界中的岩石裂隙。然而，不同有效法向应力下张拉裂隙渗透率随剪切位移的演化机理...
武汉岩土所在天然气水合物沉积物制备方面取得进展（图）
天然气水合物 新能源 甲烷气体 溶解度
2022/5/5
天然气水合物被认为是本世纪最具潜力的新能源，其巨大的能源储量吸引了国内外学者的广泛关注，目前室内模拟原位含水合物沉积物的制样方法依然没有得到有效解决。
武汉岩土所土的颗粒形貌研究获进展（图）
天然颗粒 岩土力学 界限孔隙
2022/5/5
颗粒特征通常代表着天然颗粒的形成历史，反映其形成过程中的机械及化学作用类型。例如，由沉积作用形成的砂性土颗粒的特征取决于沉积物的来源及沉积条件；而残积土由于没有经过搬运及分选作用，通常含有多种矿物成分及级配特征。传统的基于颗粒粒径及级配的无黏性土评价方法，不能对颗粒形貌欠规则土所表现出的独特的工程特性给出合理的解释。
武汉岩土所揭示深部页岩储层力学特性（图）
页岩储层力学 深层页岩气 压裂施工优化
2022/5/5
经过近十年的探索实践，我国中深层页岩气资源（埋深小于3500m）已实现规模效益开发。埋深超过3500m的深层页岩气占总资源量的65%以上，是我国“十四五”期间页岩气增储上产的主要战略阵地。深层页岩气井埋深更大（3500~5000m）、地层温压更高，储层改造面临一系列挑战。为保障深层页岩气资源的安全高效开发，深部页岩储层力学特性表征是重要的基础性工作，尚缺乏系统深入的研究。
武汉岩土所含天然裂缝低渗储层水力压裂增渗机理研究取得进展（图）
水力裂缝 天然裂缝 主流期刊
2022/5/5
我国是能源消费大国，目前超过70%的石油，43%的天然气都需要从国外进口，这严重威胁我国能源安全。同时，我国页岩气、煤层气及致密气等非常规资源储量丰富，但非常规储层常具有低孔低渗的特征，需要通过水力压裂增渗后才能具备工业产能。另一方面，这些低渗储层中含有大量的天然裂缝，水力裂缝与天然裂缝相互作用且其缝网形成机理仍尚不明确，含天然裂缝储层水力压裂效果评估仍然十分困难。
地热是绿色可再生清洁能源，以干热岩为代表的我国深部地热资源潜力巨大、前景广阔。大力开发利用干热岩深部地热资源对优化我国能源结构、助力如期实现“碳达峰、碳中和”庄严承诺具有重大意义。然而干热岩埋藏深、应力高、渗透性低、非均质性强、场地依赖性大，在热储建造、诱发地震、高效取热等方面还面临一系列难题，亟待深入认识关键机理、突破核心技术。模型试验是介于材料试验和现场工程试验之间的一种试验手段，一方面比材料...
将流体注入到地下是许多能源工程中不可或缺的一项重要操作，例如二氧化碳地质利用与封存、非常规储层压裂开采、地下储能、地热开采等。流体与岩石的相互作用涉及复杂的水力耦合过程，在提高目标储层渗透率的同时，也存在着激活附近隐伏断层进而诱发有感地震的潜在风险。地应力的相对大小和方向是影响岩石水力耦合行为的重要因素，充分理解不同地应力状态下流体注入岩石引起的水力耦合响应对于工业活动的高效、安全运行十分关键。
武汉岩土所工程岩体离散随机裂隙建模和数值仿真研究取得进展（图）
离散裂隙岩体模型 裂隙岩体 仿真流程图
2022/5/5
国内外大型岩土工程实践表明，工程岩体中存在的不连续面对地下工程建造与长期安全运营有重要影响。为深入研究裂隙岩体稳定性，采用“离散裂隙岩体模型”对含随机裂隙的工程岩体进行仿真对指导工程实践有重要意义。
武汉岩土所建立“一带一路”深部工程灾害防控国际合作研究平台（图）
一带一路 岩土力学研究所 岩石工程 能源资源
2022/5/6
二十一世纪人类将面临着人口、土地、能源资源、环境和气候等诸多挑战，“一带一路”倡议涉及交通、水利水电、航运等众多陆路和海路工程领域。在陆路工程建设中，深部地质工程大多埋深大，且处于构造活动强烈、地质环境复杂地区，深部工程建设和运行面临高应力、高温、高原缺氧、复杂地层和地质构造的重大挑战，这在国际上尚无先例可循。中国科学院武汉岩土力学研究所依托国际地质工程学会联合会和中巴地球科学研究中心，开展了“一...
武汉岩土所机场跑道振动特性研究取得进展（图）
振动特性 跑道动力学 湖北省杰出青年基金
2022/5/6
飞机起降过程中的反复循环荷载是引起机场跑道不均匀变形的重要因素之一，由移动飞机荷载引起的振动会使机场跑道路基产生累积塑性变形，从而导致道面结构破坏，影响飞机运行的安全性和舒适性。因此研究机场跑道在飞机荷载作用下的振动特性十分必要。