地电响应模拟试验：多孔岩石注水-注浆过程研究

"基于地电场响应的多孔岩石注水-注浆模拟试验" 是一项研究，通过大型有机玻璃模型来模拟弱胶结多孔岩石在注水和注浆过程中的地电响应。该试验旨在揭示不同阶段的地电场变化，并评估其在监测流体运动、浆液扩散和注浆效果上的应用。 这项研究的关键知识点包括： 1. **多孔岩石**：多孔岩石是一种含有许多微小孔隙的地质材料，这些孔隙能够储存和传输流体，如水或浆液。在地质工程和采矿工程中，多孔岩石的特性对于理解和预测地下水流动、岩石渗透性以及注浆过程至关重要。 2. **注水-注浆模拟试验**：这是一种实验室技术，用于模拟实际地质环境中多孔岩石的注水和注浆过程。通过大型有机玻璃模型，研究人员可以控制和观察流体注入岩石时的物理现象，如流体的流动路径和分布。 3. **地电场响应**：地电场响应是指在地层中注入流体时，地电场的变化。自然电位和激励电流是衡量这种响应的两个关键指标。它们的变化可以反映岩石饱和度、流体性质以及浆液在岩石孔隙中的分布。 4. **自然电位**：在注水和注浆过程中，自然电位的变化提供了关于岩石饱和度和流体运动的信息。在模型饱和前注水阶段，自然电位缓慢上升；饱和后继续注水，电位迅速升高；停止注水后，电位下降，这反映了水的注入和退出。 5. **激励电流**：激励电流响应与流体注入的速度和浆液扩散有关。在注水阶段，激励电流小幅度跃升并稳定；注浆时，电流急剧升高，表明浆液在岩石中的扩散。 6. **“可视化”再现**：自然电位和激励电流的变化被描述为对流体运动的“可视化”再现，因为它们能够清晰地指示流体的渗流位置和动态。这对理解浆液在岩石中的分布和注浆效果评估非常有价值。 7. **浆液扩散情况和注浆效果检验**：通过比较自然电位和激励电流的变化与数字图像，可以分析浆液在岩石中的扩散状况，以及注浆是否成功填充了目标区域。浆液未到达的区域自然电位恢复，而浆液填充良好的区域电位降低，这一现象有助于评估注浆工程的效果。 8. **应用价值**：这项研究的结果表明，地电场响应方法对水和化学浆液有良好的识别能力，可以用于监测地下水流动、浆液在多孔岩石中的扩散以及注浆工程的质量控制。 这篇研究强调了地电场响应在多孔岩石注水-注浆模拟试验中的重要作用，为地质工程和环境地质提供了有效的监测和评估工具。通过这种方法，可以更深入地了解流体在复杂地质条件下的行为，进而优化注浆工程的设计和实施。