地层条件下砂岩含水饱和度对波速及衰减影响的实验研究

为了研究含气地层对地震波传播的影响,在地层温压条件下,用超声波测试了长庆油田苏里格气田砂岩样品在不同饱和度下的纵、横波速度和衰减Q值.实验表明砂岩样品的物性和流体含量对纵波的速度和衰减的影响均大于横波,含气饱和度大于60％时纵波Q值变化明显;物性越好,含气饱和度越高,纵波Q值越小,吸收越大.分析实验结果和相应的影响机理,给出了利用纵波的吸收衰减预测砂岩含气性的应用实例.     

气体水合物密闭采样原位饱和度评估技术研究

海底天然气水合物采集样品的饱和度确定通常是通过密闭保压采样技术来实现,但采样器的温度压力控制非常困难.本文用热力学模型来模拟密闭体系下温度压力变化过程中甲烷在各相态中饱和度的变化过程,并在海洋水合物热力学系统基础上,完成了一项分析水合物原位饱和度的技术,其只要求采集器密闭,不需要进行严格的温度和压力控制,降低了对采样器的要求.实例分析显示,完全可以利用密闭样品在地表下气体和液体成分的测量,包括盐度的测量来估计出甲烷水合物原位饱和度.     

合成甲烷水合物的拉曼光谱及其弹性波速度

我们在实验室合成了大长度的甲烷水合物,通过其拉曼光谱确定不同高压下的结构特征,并测定了其弹性波速度.多晶的甲烷水合物合成采用细粒冰作为开始材料,把这些冰粒包裹后放进一个金属压力容器中,压力容器浸没在一个水浴池里,水浴池开始温度约为0℃,向压力容器注入18 MPa的甲烷气,然后使水浴池缓慢升温到9℃,这个升温过程重复两次,整个过程用时最少2天.合成的甲烷水合物结构相对松散但尺度相对较大,直径25～38mm,长度90mm.     

不同压力下Ⅰ型甲烷水合物拉曼光谱

本文描述了合成的Ⅰ型甲烷水合物高压下拉曼光谱测定结果。甲烷水合物用细粒冰和甲烷气在温度0℃～9℃和压力18MPa下历时2天合成,在金刚石压腔里进行了原位的显微观察和拉曼光谱测定。一组温度25℃和压力范围132～901MPa下的拉曼光谱数据显示,样品的光谱呈左高右低的双峰结构,左谱峰位置范围为2904.4～2907.2cm~(-1),右谱峰位置范围为2915～2922cm~(-1),谱峰位置随压力变化,典型光谱的左右谱峰强度比近似为3:1,系典型的Ⅰ型结构特征;这说明甲烷水合物在较高压力下也能保持Ⅰ型结构。作为比较,甲烷气和溶解水中的甲烷的拉曼光谱也进行了测定,它们的拉曼光谱特征与Ⅰ型甲烷水合物的明显不同。     

流体替换方法研究及应用分析

流体替换即为从一种孔隙流体状态下的岩石物理参数计算出另一种流体状态下的岩石物理参数.流体替换对于地震属性分析具有重要作用,其为解释人员进行AVO(振幅随偏移距变化)及四维地震研究提供了正演模拟及定量分析的工具.通常流体替换都是采用基于wood方程的Gassmann流体替换方法.本文借鉴Patchy saturation模型,及Brie经验模型分别提出了针对流体不均匀分布的Patchy saturation模型流体替换方法,及基于经验关系的Brie经验模型流体替换方法.并基于岩石物理实验比较分析了以上三种流体替换方法.通过目标区岩石物理分析,可以从中优选出更合适的流体替换方法,从而为流体的地震响应分析提供正确的指导.     

深水钻探面临的挑战:浅水流灾害问题

浅水流(shallow water flow,简称SWF)灾害被看作深水钻探中面临的重要挑战之一,它是指深水钻探中,钻头钻过一超压砂层时,孔隙压力太大以致砂和水激烈流进到井眼里,导致了井和钻井平台损坏的事件.SWF问题仅发生在深水区,位于海底泥线下几百米以下,主要出现在一种原位超压的未固结的斜状砂体中,这种砂体一般被低渗透的泥覆盖.超压的形成常认为是快速沉积压实所致,也可能与构造因素或水合物分解有关.SWF砂体具有低密度、低速度和高Vp/Vs的性质,是可能被地震勘探方法所检测的.我国即将进入深水钻探领域,为了避免或减轻深水钻探中可能面对的SWF灾害,我们建议开展有关SWF灾害问题的前期研究.     

砂岩孔隙度和含泥量与波速关系的模型

砂岩孔隙度和含泥量是影响波速的两个重要因素。研究它们之间关系具有重要意义,本文利用含有裂隙的有效弹性模量关系和泥与骨架的组合理论,建立一个模型,用来描述波速和孔隙度及泥质含量的关系,所得关系与实验结果基本吻合。     

温压条件下岩石破坏前后的力学性质与波速

在温压条件下，对大理岩和砂岩进行了全过程应力应变试验，研究了温压条件对岩石的极限强度，残余强度，剪切破裂角的影响，以及岩石破坏前后的弹性模量与波速的变化。得到了在温压条件下，岩石变形全过程中有关弹性参数和力学性质的变化规律，并进行了简要分析。     

YRD型高温高压程控岩石热导仪

基于环形热源与点热源传热方程具有相同解的原理，研制一种非稳态相对测量的高温高压岩石热导仪．论述了仪器的结构、测量原理和主要设计思想，介绍了技术指标、数据采集与处理程序．测试结果重复率优于±３％，准确度优于±５％，工作温度为室温至１８０℃．工作压力为常压至２２ＭＰａ．     

静水压力下砂岩孔隙度变化实验研究

本文提供了一组反复加载静水压力下砂岩孔隙度变化的实验数据，结果表明，砂岩孔隙度按幂函数规律随静水压力变化，并具有明显的加载历史依赖性，反复加载有助于形成孔隙度对压力的稳定响应，这种稳定响应可能更能反映地下岩石的性质。