疏松砂岩油气藏出砂风险及机理离散元分析*

为了进一步了解疏松砂岩储层开发过程中的出砂机理,基于PFC3D平台构建离散元模型用于分析疏松砂岩储层出砂风险,探究生产压差等因素对地层出砂的影响。结果表明:较高生产压差下地层流体流速较快,流体对砂粒的拖曳力较大,出砂较严重,生产压差为4.5 MPa时出砂量比3.0,1.5 MPa分别高34.86%和75.45%;地层流体黏度的升高会降低其对砂粒的拖曳,一定程度上减弱出砂程度,流体黏度在1 000 mPa·s时出砂量比100,10 mPa·s下分别低42.50%和54.27%;较大地应力差异条件下砂粒间相互作用较强,砂粒更易脱离岩石骨架而出砂,地应力差异系数为1.75时出砂量是1.25时的2.51倍;另外,内聚力较低的储层砂粒间黏聚力较低,相同生产条件下更易出砂。研究结果可用于预测疏松砂岩储层出砂及定制防砂方案。     

火灾温度变化对隧道砂岩结构影响试验研究

为研究火灾发生时温度变化对隧道围岩内部结构的影响,借助于压汞仪、SEM扫描电镜对砂岩内部结构变化规律进行了室内实验,并从微观结构学角度对其进行分析,研究表明:(1)高温后隧道砂岩围岩内部会产生裂纹,宽度均小于0.01μm;(2)随着火灾温度的升高,砂岩内部首先在孔喉狭窄处表现出黏土矿物膨胀脱水崩解现象,其后依次产生沿晶裂隙、岩桥裂纹、穿晶裂隙;(3)通过研究火灾温度发展岩石内部沿晶裂纹和岩桥裂纹产生规律发现:二类裂纹的阈值温度均为300℃,而穿晶裂纹产生的阈值温度为600℃,随温度升高穿晶裂纹逐步贯通。     

混合地质建模方法刻画复杂含铀砂层地质结构

基于地质统计学原理的地层建模与岩性建模方法被广泛应用于三维地质建模中.对于矿区地质结构复杂、透镜体大量发育、矿层与围岩交互发育的地质结构,单纯使用地层建模方法很难划分地层层序,岩性建模方法难以刻画地层的连续性,且在局部缺乏钻孔资料时容易出现突变现象.提出一种地层/岩性混合的三维地质建模方法,该方法首先采用地层建模方法构...     

地浸井场外围含水层砂岩对铀的吸附行为

天然含水层介质对铀的吸附是地下水铀天然衰减的决定因素.然而,人们对天然含水层砂岩吸附铀行为的认识相当有限.因此,本文采用静态实验及数值模拟相结合的方法研究了地浸井场外围砂岩对铀的吸附行为,探究了天然砂岩对溶液中铀的吸附动力学和等温吸附特征,研究了铀初始浓度、pH、其他离子种类与浓度对铀吸附的影响.结果表明,准二级动力学方程与Freundlich等温吸附模型可以更好地表征砂岩对铀的吸附行为;随着溶液中铀初始浓度的增大,砂岩对水溶液中铀的吸附量增大,吸附率减小;在初始pH=3时,铀的吸附率达到最大,为77%;砂岩对溶液中铀的吸附率会随反应体系中Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2-、HCO^-₃等离子浓度的升高而下降,4种共存离子对该吸附过程抑制能力的顺序为:SO₄^2-2+2+-₃.这些研究结果可为地浸...     

砒砂岩对Pb(Ⅱ)的吸附特性研究

以红、白和灰3种不同颜色的砒砂岩作为吸附剂,通过研究不同吸附剂用量、pH和离子强度(IS)等外界条件对砒砂岩吸附Pb(Ⅱ)的影响,以及吸附动力学和等温吸附特征,应用动力学与热力学吸附模型,结合红外光谱(FTIR)分析,探讨砒砂岩吸附Pb(Ⅱ)的机理.结果表明,砒砂岩具有较强的吸附性,能够有效吸附Pb(Ⅱ),其吸附效果受铅浓度、吸附剂用量及pH、离子强度(IS)的影响强烈,即:随pH的增大,吸附量提高,但随离子强度的增大,吸附量却降低.3种颜色的砒砂岩对Pb(Ⅱ)的吸附均在30 min内达到平衡,吸附速率大小表现为灰色白色红色,其吸附过程符合准二级动力学模型.在试验浓度范围内,Freundlich和D-R模型能够较好地模拟砒砂岩对Pb(Ⅱ)的等温吸附特性,3种砒砂岩均是以非均匀孔隙或表面为主要吸附位.结合吸附模型和FTIR表征,吸附机理以静电吸附、离子交换为主,辅以部分化学吸附和一部分化学沉淀综合起作用.     

酒西盆地始新世火烧沟组砂岩碎屑组分特征及其地质意义

酒西盆地位于阿尔金左旋走滑断裂和北祁连断裂相交的三角地区,对研究青藏高原北缘新生代早期构造—沉积演化具有重要意义。通过研究酒西盆地红柳峡剖面和火烧沟剖面始新统火烧沟组砂岩碎屑组分类型、形态及石英阴极发光特征,发现大量岩屑、长石和石英颗粒具有明显的变质岩来源特征,认为火烧沟组物源为变质岩。结合酒西盆地地质构造背景及盆地NW向古水流特征,通过系统分析该盆地周缘可提供物源的高点(阿尔金山、祁连山)区域岩性特征,认为酒西盆地火烧沟组物源来自阿尔金山,推测阿尔金左旋走滑断裂的断距应>450km。     

靖边上古致密砂岩气藏开发指标评价

针对靖边上古气藏地质及生产动态特征,对气井动态储量、产能、合理配产及递减规律评价方法、现场适应性进行了分析,优选出适合致密砂岩气井的开发指标评价方法;在此基础上,对靖边气田气井开发指标进行了评价。研究表明,靖边上古生界气藏气井单井平均动态储量为0.23×10~8m~3,平均无阻流量9.72×10~4m~3/d,合理配产1.04×10~4m~3/d,递减规律主要满足衰竭式递减,前3年平均递减率为25.1%。     

川西致密砂岩气藏水平井高效分段压裂技术及应用

针对川西致密砂岩气藏的地质特征,从如何建造高效复杂缝网的目标出发,建立了基于三种砂体分布特征的压裂模型。以最小阻隔层厚度划分渗流单元,基于单个渗流单元采用数值模拟手段精细优化裂缝条数及单条裂缝形态参数,形成了基于独立渗流单元的水平井精细分段压裂优化技术;在裂缝系统如何有效长期保持方面,建立支撑剂非连续铺置的评价方法,形成了便捷、低成本的脉冲纤维加砂压裂工艺,同时通过实验评价储层伤害,建立起一套防膨降水锁压裂液体系,降低了天然气从基质向裂缝的流动阻力,使人工裂缝参数与砂体展布、储层渗流能力相匹配。现场应用效果较好,对国内外难动致密砂岩气藏的有效开发具有借鉴意义。     

高速公路路堑高边坡施工安全风险控制研究

为避免边坡施工过程中发生失稳破坏,以广东省仁化至博罗高速公路K443+260~K443+585路堑边坡为研究对象,通过现场调查和资料收集,分析造成边坡局部滑塌的原因。运用有限元强度折减法,研究边坡进一步施工的安全稳定性和变形规律,为控制边坡安全风险提供依据。研究表明:边坡岩体裂隙发育,遇水软化,强度低是造成边坡局部滑塌的主要原因;边坡开挖过程中如果不及时支护,边坡的安全系数将下降约10%,不利于边坡的稳定。当遵循开挖一级支护一级原则时,边坡安全性可得到保证;高速公路路堑高边坡施工时采取合理安排施工工序、做好防排水措施、加强施工监控等安全风险控制措施十分必要。     

盐间非砂岩低渗透油藏中原油运移动力学分析

独特的江汉盆地潜江凹陷潜江组盐间非砂岩油藏生储同层 ,盐岩封盖条件极佳 ,但储集层渗透能力极低 ,油气运移条件差。目前的众多证据表明 ,就是在渗透能力如此低下的盐间层中 ,非断裂区的原油也顺层发生了一定规模的运移。在压实作用、流体热增压、有机质生烃生气增压以及毛细管压差等应力作用下 ,盐间原油得以从烃源岩层中排除 ,并在低渗透的盐间层运移主干道中顺层侧向 (或断裂区垂向穿层 )从生烃次洼向构造高部位等低势区聚集。从动力学的角度证明了盐间非砂岩低渗透油藏中原油顺层运移的可能性 ,并指出了盐间石油的运移方向和有利聚集区。