马格纳斯·旺根；戈斯克·哈沃森 压力储层导致的储层膨胀、表面隆起和盖层应力的三维解析解。 （英语） Zbl 1429.86001号 数学。地质科学。 52，第2期，253-284（2020年）. 摘要：给出了一个具有三层的三维孔隙弹性模型的位移、应变和应力的解析解，其中三层是下覆盖层、具有给定流体压力的储层和覆盖层。假设储层中的流体压力围绕z轴对称，并用傅里叶余弦级数表示。多孔弹性解表示为傅里叶级数中每个项的解的叠加。结果表明，储层的体应变与流体压力成正比，下覆岩层和上覆岩层的体应变为零。利用体应变的这些特性，导出了流体流动和力学完全耦合的三层模型的解。该模型的一个特殊目的是研究给定储层压力下的地表抬升。根据压力傅里叶表示中的波长，研究了储层膨胀和表面隆起。结果表明，表面隆起可以用与储层一维垂直膨胀相似的形式表示，但其中流体压力是基于傅里叶级数的。结果表明，平均波长长于储层厚度2倍的振幅会导致储层膨胀，但比该极限短得多的平均波长则不会。同样，平均波长远大于覆盖层厚度2倍的振幅会产生地表隆起，但波长短得多的振幅则不会。还根据波长分析了由储层流体压力产生的覆盖层中的应力。给出了一个案例，将分析隆起与数值模拟结果进行了比较，一致性很好。 MSC公司： 86A04型 地球物理学中的一般问题 关键词：地质力学；多孔弹性；地面抬升 软件：TOUGH-FLAC公司；TOUGH（艰难） PDF格式BibTeX公司 XML格式引用 \textit{M.Wangen}和\textit{G.Halvorsen}，数学。地质科学。52，第2号，253--284（2020；Zbl 1429.86001） 全文： DOI程序 参考文献： [1] Bachu，S.，地质介质中的（CO_ 2）储存：作用、手段、现状和部署障碍，Prog Energy Combust Sci，34254-273（2008）·doi:10.1016/j.pecs.2007.10.001 [2] Benson，S。；Cole，Rd，《深层沉积地层中的（CO_2）封存》，《元素》，4325-331（2008）·doi:10.2113/g元素.4.5325 [3] Bickle，M.，《地质碳储量》。《国家地质科学》，2815-819（2009） [4] 比塞尔，R。；Vasco，D。；阿特比，M。；哈姆达尼，M。；Okwelegbe，M。；Goldwater，M.，《使用地质-机械和热流体流动耦合模拟器对In-Salah天然气生产和（CO_2）储存项目进行的全场模拟》，《能源公报》，43290-3297（2011）·doi:10.1016/j.egypro.2011.02.249 [5] Bryant，E.，《气候过程与变化》（1997），英国剑桥：剑桥大学出版社，英国剑桥 [6] Chang，Kw；Segall，P.，流体同时注入-萃取诱发基底断层的地震活动，Pure Appl Geophys，173，2621-2636（2016）·doi:10.1007/s00024-016-1319-7 [7] 彼得·福克。；Orlic，Bogdan，沉降的半分析模型，数学地质，38，5，565-589（2006）·Zbl 1112.74040号 ·doi:10.1007/s11004-006-9034-z [8] Geertsma，J.，压实油气藏上方的地面沉降，Pet Technol杂志，59，6，734-744（1973）·doi:10.2118/3730-PA [9] 国际能源机构（2016）能源快照，1980-2016年全球能源相关二氧化碳排放量，https://www.iea.org/newsroom/energysnapshots网站 [10] Kim，J。；Selvadurai，A.，《线路注入源引起的地面隆起》，Geomech Energy Environ，2，1-14（2015）·doi:10.1016/j.gete.2015.03.001 [11] Kreyszig，E.，《高等工程数学》（2011），霍博肯：威利·兹比尔1229.00004 [12] 明德林路；Cheng，Dh，半无限固体中的热弹性应力，应用物理学杂志，21，9，931-933（1950）·Zbl 0038.37205号 ·数字对象标识代码：10.1063/1.1699786 [13] 牛志勇；李，齐；Wei，Xiaochen，流体注入粘土夹层储层引起的表面隆起估算，计算机和岩土工程，87，198-211（2017）·doi:10.1016/j.compgeo.2017.02.015 [14] Rinaldi AP，Rutqvist J（2013），《阿尔及利亚萨拉赫KB-（502 CO_2）注入井深层断裂带开口和瞬态地表隆起建模》，国际天然气控制杂志12（附录C）：155-167，ISSN 1750-5836 [15] Rinaldi AP、Rutqvist J、Finsterle S、Liu HH（2017）《利用iTOUGH-PEST和TOUGH-FLAC反演地表隆起和压力：阿尔及利亚In Salah注入（{\rm CO}_2）的情况》。计算地球科学108（补编C）：98-109，ISSN 0098-3004 [16] 鲁奇，A。；瓦斯科，Dw；Novali，F.，《使用多分量SAR干涉测量法监测二氧化碳的地质储量》，《地球物理杂志》，193，1，197-208（2013）·doi:10.1093/gji/ggs112 [17] Rutqvist，J.，《深层沉积地层中（{\rm CO}_2）储存的地质力学》，《岩土工程》，30，525-551（2012）·doi:10.1007/s10706-011-9491-0 [18] Rutqvist，J。；Vasco，D。；Myer，L.，阿尔及利亚In Salah（{\rm CO}_2）注入和地面变形的储层-地质力学耦合分析，国际天然气控制杂志，4225-230（2010）·doi:10.1016/j.ijggc.2009.10.017 [19] Selvadurai，A.，由于注入流体产生的压力导致的表层岩层隆起，Geophys-Res-Lett，36，14，L14302（2009）·doi:10.1029/2009GL038187 [20] Selvadurai A，Kim J（2016），流体注入下伏多孔弹性储层期间表面地质屏障的孔隙力学行为。摘自：《皇家学会学报A》，皇家学会出版社，第1-22页·Zbl 1371.86003号 [21] Sen，B.，关于半无限弹性固体中热塑性应变的应力产生核的注释，Q Appl Math，8635（1950） [22] 石继泉；西纳尤克、卡格拉；Sevket Durucan；Korre，Anna，《In Salah KB-502注入井周围储层和下盖层内二氧化碳羽流行为的评估》，《国际温室气体控制杂志》，第7期，第115-126页（2012年）·doi:10.1016/j.ijggc.2012.01.002 [23] 帕梅拉·坦彭（Pamela Tempone）；Fjr，Erling；Landrö，Martin，刚性基底上压实水库引起的位移的改进解，应用数学建模，34，11，3352-3362（2010）·Zbl 1201.86010号 ·doi:10.1016/j.apm.2010.02.025 [24] Theis，C.，《测压面下降与使用地下水蓄水的井的排放速率和持续时间之间的关系》，EOS Trans-Am Geophyss Union，2519-524（1935）·doi:10.1029/TR016i002p00519文件 [25] Vasco，D.W。；亚历山德罗·费雷蒂；Novali，Fabrizio，《利用卫星大地测量数据进行储层监测和表征：来自克雷赫巴油田的干涉合成孔径雷达观测》，阿尔及利亚，GEOPHYSICS，73，6，WA113-WA122（2008）·数字对象标识代码：10.1190/1.2981184 [26] Verdon，J。；肯德尔，J。；怀特，D。；Angus，D.，将微震事件观测与地质力学模型联系起来，以最小化地质构造中储存（{\rm CO}_2）的风险，地球科学快报，305，143-152（2011）·doi:10.1016/j.epsl.2011.02.048 [27] Vilarrasa V、Rinaldi AP、Rutqvist J（2017）《（CO_2）储存期间对注入能力演化的长期热效应》。国际绿色气体控制杂志64（补充C）：314-322，ISSN 1750-5836 [28] Vilarasa V，Rutqvist J，Rinaldi AP（2015）阿尔及利亚In Salah盖层机械稳定性的热效应和毛细管效应。绿色气体科学技术5（4）：449-461，ISSN 2152-3878 [29] Wangen，M。；Halvorsen，G。；Gasda，S。；Björnaró，T.，《压力水库引起的地表隆起的平面应变分析解决方案》，《Geomech Energy Environ》，第13期，第25-34页（2018年）·doi:10.1016/j.gete.2018.03.002 [30] 白色，Ja；Chiaramonte，L。；埃泽丁，S。；Foxall，W。；Hao，Y。；A.拉米雷斯。；Mcnab，W.，In Salah（{\rm CO}_2）蓄水项目储层和盖层系统的地质力学行为，国家科学院学报，111，24，8747-8752（2014）·doi:10.1073/pnas.1316465111 [31] 周，R。；黄，L。；Rutledge，J.，使用双差分层析成像监测（{\rm CO}_2）注入的微震事件位置，Lead Edge，29，201-214（2010） 此参考列表基于出版商或数字数学图书馆提供的信息。其项与zbMATH标识符进行启发式匹配，可能包含数据转换错误。在某些情况下，zbMATH Open的数据对这些数据进行了补充/增强。这试图尽可能准确地反映原始论文中列出的参考文献，而不要求完整或完全匹配。