罗布泊盐湖承压卤水开采新技术及可采性研究

罗布泊罗北凹地承压卤水主要储集于钙芒硝层,钾含量高(>0.5％),是该区重要的后备钾盐资源之一.本文利用大气联通法及辅助孔注入卤水法,对罗布泊罗北凹地钾矿区富水性较差的3～11采卤井进行了改造.五次大规模、长时间段的抽水试验结果表明,上述技术手段改善了深部承压卤层的储集结构,有效增强了含水层水力联系,提高了含水层单位涌水量,增率达22.7％.由此证实大气联通法及辅助孔注水法,可以有效提高罗北凹地钾矿区承压卤水采卤率.同时,辅助孔与采卤井的距离以及辅助孔注水量对采卤率有较大影响.该成果可为矿区承压卤水大规模开采利用提供借鉴和指导.     

罗北凹地液体钾盐矿深部承压卤水特征及其开采方法试验研究

罗北凹地钾盐矿是个地下存在多层富钾卤水的大型液体钾盐矿床,一共分为7个富钾卤水层,第一层为潜卤水W_1,下部6层(W_2、W_3、W_4、W_5、W_6、W_7)为承压卤水。目前生产开采对象主要为埋藏较浅且易于开采、富水性较好的潜卤水及部分承压含水层中的弹性释水。随着公司生产规模的扩大,矿区的年采卤量也随之增加,有的区域将很快面临开采富水性差及较难开采的深部承压卤水,但是承压卤水通常储存于较为致密的结晶盐层或碎屑层的孔隙或溶隙中,其含水地层水文参数相比潜卤水W_1要小很多,造成深部富钾的承压含水层卤水疏干采出难度较大。本文采用爆破法及大气联通法在罗北凹地钾盐矿区不同水文地质区域对深部承压含水层进行大规模抽水试验研究,确定了不同水文地质区域深部承压卤水合理且经济的开采方法,实现了罗北凹地钾盐矿(W_2、W_3、W_4)深部含钾承压卤水资源的大规模有效采出,将很难利用的深部富钾承压水变成可利用资源,提高了罗北凹地液体钾盐矿的深部承压卤水资源的利用率。     

罗布泊罗北凹地超大型钾矿床特征及其开发前景

罗布泊罗北凹地蕴藏有资源（远景）量达超大型规模的液体钾矿,平均品位1.40%,赋存于全新统,晚更新统及中更新统上部。储卤层孔隙发育,单位涌水量大大超过工业开采指标。室内及野外卤水蒸发试验表明罗北富钾卤水具有制取钾混盐的良好前景。该钾矿床的潜在价值巨大,可采性好,资源保证程度高,具有很好的开发前景。     

深层地下卤水的基本特征与资源量分类

深层地下卤水(包括富钾卤水)是宝贵的液体矿产资源.深层地下卤水在沉积盆地内处于深埋、封闭和高压状态,多呈层状储集和构造富集;无补给资源,不具有可恢复性和可更新性;具有较大的储存资源,不具有调节性.深层地下卤水的开采资源由储存资源转化而来,在开采条件下储存资源逐渐减少趋于衰竭.深层地下卤水的储存资源量可以称为天然(储存)资源量(或远景资源量、潜在资源量),其中在一定条件下能够开采出来的部分称为可采(资源)量,其余为非可采量.可采量可以分为已采(资源)量和尚未开采的剩余可采(资源)量.天然(储存)资源量又可以分为弹性储存资源量和非弹性储存资源量.深层地下卤水资源量还可以分为盆地(区域)的、储卤构造(局部)的和单井的资源量三个层次.     

非稳定井流解析法评价深层地下富钾卤水可采资源量

在沉积盆地内有时只有一个钻井揭露深层储卤层地下卤水。如果能合理地进行水文地质条件的概化并了解储卤层的有关水文地质参数,可以利用非稳定井流解析法通过求得钻井卤水水头降低至储卤层顶板所需的时间来估算钻井的卤水可采资源量。据此求得四川盆地油罐顶储卤构造油1井和罗家坪储卤构造川25井的富钾地下卤水可采量分别约为7.495×106 m3和8.951×106m3,作为初步的卤水资源量数据。     

罗布泊硫酸镁亚型卤水制取钾混盐工艺试验研究

研究目的在于探讨用罗布泊罗北凹地卤水制取硫酸钾混盐的一种新方法。设计要求在冬季生产备用卤水，至春、夏季与原卤水混合，用以改变罗北凹地生产卤水的成分，而不需要加入钾矿物就可以把卤水成分点在五元体相图中的位置调整到最佳蒸发点，后经蒸发及兑卤等流程生产出高质量的钾混盐，即可获得含杂质较低硫酸钾镁盐。采用罗北凹地冬季冻卤水与春、夏季卤水混合生产钾混盐，方案是可行的，生产成本亦较低。     

沉积盆地深层地下卤水资源量评价之若干探讨

沉积盆地深层地下卤水(包括富钾卤水)处于深埋封闭和无补给状态; 卤水具有很高的测压水头, 天然条件下处于停滞状态, 不同储卤构造之间无水力联系; 具有多个平行叠置的储卤层, 不同储卤层之间无水力联系; 储卤层空隙性和渗透性差, 卤水主要富集于背斜、裂隙带和断层裂隙带; 卤水水化学和物理特性在短期内比较稳定; 卤水储存资源量较大, 在开采条件下卤水资源逐渐减少趋于衰竭。本文在分析总结沉积盆地深层地下卤水资源量评价的现状和卤水特征的基础上, 讨论和阐明深层地下卤水资源评价中的若干问题, 包括深层卤水资源量的类型和评价方法的选取、储卤层计算范围和边界的概化处理、渗透性分区和卤水密度影响的处理、测压水头的换算、钻井预测水头降深的确定等, 目的在于提高深层地下卤水资源量评价计算的精度。     

宁晋石盐田水平连通井堵塞成因分析与认识

经过20多年的发展,定向水平井连通法开采技术虽已日渐成熟,被广泛应用到采卤、采碱等水溶开采领域,但在开采生产过程中经常出现由各种原因引起的井堵现象。宁晋石盐田4对卤井,自连通投产后多次发生堵塞,经过修治后运行一段时间再次出现井堵,频繁井堵致使卤井采卤周期短、经济效益差。针对该区采卤井频繁堵塞情况,结合钻修井过程遇到的各种事故和采卤车间提供的相关数据,经过认真分析总结,主要从盐层蠕变挤破套管、夹石岩粉等杂物沉淀和盐结晶堵塞通道3个方面,阐述了宁晋石盐田的井堵原因及预防措施,可为以后卤井修井及新建卤井提供参考。     

察尔汗盐湖霍布逊区段资源开采过程中储卤层系统变化特征研究

柴达木盆地察尔汗盐湖赋存储量可观的低品位固体钾盐矿, 其主要的开发方式为液化开采。本文对比分析了霍布逊区段盐湖资源大规模开采前(2004年)和开采后(2011年和2019年)典型钻孔岩芯孔隙度、固体钾矿含量、卤水组分变化特征, 评价了钾盐液化开采效率。结果表明: 由于大规模采卤使得大量高矿化度卤水被带出, 而低矿化度水体补给储卤层孔隙并溶解盐层中盐类矿物, 使得储卤层孔隙率有逐渐增大趋势; 卤水中主要组分KCl和NaCl浓度均出现降低现象, 而MgCl2则出现增加趋势, 这主要与补水工程及补给水体中兑卤有关。在这期间, 卤水矿中KCl品位下降幅度要小于固体矿床KCl品位下降幅度, 说明卤水溶解了石盐层中大量固体低品位钾矿, 提升了其KCl品位。本次研究对于优化霍布逊区段固体钾盐液化开采方案具有重要的指导意义。     

自贡地区深部卤层水文地质参数确定及卤水资源计算与评价

本文在分析、论证自贡地区主要储卤构造的地质及水文地质条件的基础上，运用非稳定流理论，采用短形开采强度法，集中开采圆形面积井解析法、集中井群干扰解析法，对有着千余年采卤历史的老矿区的卤层水文地质参数和剩余可采储量进行了计算，为盐、化工业生产规划提供了可靠的理论依据。     

多相流动测井数据的预处理方法及软件研制

通过测井曲线平滑处理和深度校正,对生产测井资料进行了预处理。采用VisualC++及与其兼容的C语言开发的可视化程序实现了生产测井资料的预处理功能,并且多相流动测井数据预处理的软件化为以后的解释工作提供了方便。实际测井资料解释试验表明,该方法应用于产液剖面测井资料解释,提高了解释的精度和可靠性。     

下扬子地区青龙群上部角砾岩成因问题

1989—1990年,安徽省地质科学研究所与德国下萨克森州不伦瑞克大学地质古生物研究所在下扬子地区合作进行了中三叠统的蒸发岩沉积特征及含钾性评价的研究,对下扬子地区青龙群上部(东马鞍山组)地表角砾岩层进行了详细的野外地质工作。我们认为这套以往一直被看作盐溶倒塌成因的角砾岩,主要是碎屑流沉积的结果,有少量构造角砾岩、膏溶崩坍角砾岩。碎屑流沉积发育于长江北岸的宿松、安庆、巢湖、无为和长江南岸的贵池、铜陵、繁昌、南京、镇江、溧阳等地,呈北东—南西向带状展布,分布广泛、规模大,最大沉积厚度超过百米以上,十分引人注目。     

裂隙特征对岩石渗流特性的影响规律研究

裂隙是油气储层主要的储集空间及流体渗流通道,影响油气的运移规律,是油气勘探开发的重要指标。以冀中坳陷任丘油田任10井为例,运用数值模拟方法研究了裂隙开展宽度和裂隙面粗糙度对岩石渗流特性的影响规律。研究结果表明,(1)裂隙开展宽度较小时,孔隙内流体压力仅在入口处小范围内呈扇形分布,裂隙中压力分布曲线呈正切函数型,流体流速在裂隙和孔隙中都较小;随着裂缝开展宽度的增加,孔隙内流体压力逐渐增大,裂隙中压力分布曲线逐渐向直线型转变,流体流速在入口处先减小后稳定,在裂隙中先增加后稳定;(2)裂隙面粗糙度对裂隙岩石渗流特性的影响与裂隙开展宽度有关,在裂隙开展宽度较大时,裂隙面粗糙度对流体压力的分布影响较大;随着裂隙面粗糙度增大,孔隙内流速逐渐增大,而裂隙中流速逐渐减小;(3)随着裂隙开展宽度的增大,影响裂隙流体流动的主控因素逐渐由裂隙开展宽度转变为裂隙面粗糙度。     

任楼煤矿水源判别模型的自动识别

在新区矿井样本少的条件下,多类判别的问题一直难以解决,特别是发生过突水淹井的煤矿,各含水层的地下水有了一定的混合,判别水源就更为困难。因此需要一种快速、有效、准确的判别方法,对水源逐对辨别,并按概率最高者归类。将这一方法应用于任楼煤矿,对某工作面凭经验难以判别的水源进行确定,收到了很好的效果,肯定了注浆效果,取消了防水闸门。这一结论已被生产验证。这种方法在水样少的条件下具有普遍的用途。     

关中盆地沣西地区地热对井采灌开发模式的数值模拟

热储回灌是地热资源可持续利用、避免环境污染的有效措施。在进行地热开发之前科学合理的规划采灌井井位布局,有利于延长地热井的使用年限。关中盆地是新生代拉张性断陷盆地,地热资源开采利用历史悠久。沣西地区位于关中盆地腹地,地下5000m深度范围内有5个含水热储层,自上而下分别为第四系下更新统三门组(600~960m)、新近系上新统张家坡组(960~1920m)、新近系上新统蓝田-灞河组(1920~2900m)、新近系中新统高陵群(2900~3800m)和古近系渐新统白鹿塬组(3800~5000m)。本文依据水文地质、地球物理等资料,建立了研究区三维地质模型,采用有限元模拟软件FEFLOW对目前开采最多的蓝田-灞河组热储层在不同对井采灌开发模式下同层采灌时渗流场及温度场的变化进行了模拟计算。结果表明:1)以30年为系统设计寿命,为确保抽水井和回灌井有水力联系又不发生明显的热突破,抽、灌井井间距以500~600m为宜;2)采灌对井的布置以抽水井位于天然径流流场的上游方向、回灌井位于天然径流流场的下游方向为佳;3)如果设计合理,采灌过程中回灌尾水温度对抽水井出水温度的影响可以得到有效控制;4)恰当实施地热尾水回灌,同时按照实际需求调节抽水井与回灌井的采灌量,可实现地热资源的可持续开采利用。上述结果为合理开发利用研究区地热资源提供了依据。     

东营凹陷尚南断块东营组沉积层序研究

尚南断块位于东营凹陷尚店油田西南部。本文对该区的东营组进行了精细层序地层学研究。东营组顶底均为不整合面或沉积间断面,东营组为一个完整的沉积层序。在东营期,该区发育了较好的湖侵三角洲相沉积。根据该层序的岩性、沉积旋回特征及现存状况,划分出了低位、湖进及高位3个体系域、9个准层序及41个韵律层。在此基础上,利用研究区内的100余口钻井资料及有关的地震资料,通过14条层序地层学剖面的对比,建立了研究区内的精细的、流动单元级别的、层序地层立体空间格架,为油田生产提供了可靠的资料,并已得到很好的验证,取得了一定的经济效益。     

关家川沟泥石流流体性质研究

泥石流流体性质不仅决定了泥石流的类型,而且是研究泥石流动力学特征、泥石流治理、泥石流危险性评价等方面的基础。通过分析泥石流堆积物颗粒粒度特征和一系列的定量指标可以分析泥石流流体性质。由于后期洪水作用下泥石流堆积物颗粒粒度特征发生了变化,再加上颗粒粒度分析中取样等因素影响使泥石流堆积物颗粒粒度分析结果难以反映泥石流流体性质。因此,泥石流流体性质不能仅仅依据泥石流堆积物颗粒粒度特征来确定,而应采用综合分析研究方法来确定泥石流流体性质。本文以关家川沟为例,采用堆积物颗粒粒度分析与相关定量指标相结合的方法,综合分析研究了关家川沟泥石流流体的性质。该分析研究方法对研究泥石流流体性质具有实际的工程意义。     

分形油气藏双对数图版的制作及应用

本文通过用分形几何这一工具对油气渗流规律进行重新认识，对传统描述油气运动的数学模型加以改进，改进后的油气渗流数学模型更能准确地刻画油气渗流规律。并将此理论应用到试井分析中，根据传统模型图版制作原理，作出分形格林咖顿图版，并用实际生产数据加以匹配应用。所求得的各种参数更接近地下真实情况，对于油气田开发工作有很重要的现实意义。     

内蒙古固阳渣尔泰山群增隆昌组台前斜坡碳酸盐角砾岩的成因

内蒙古固阳渣尔泰山群增隆昌组晚期沉积环境演化为碳酸盐岩台地。重点研究了台前斜坡碳酸盐角砾岩的岩性、岩相和相序特征 ,识别出重力滑动、浊流和风暴重力流成因的角砾岩 ,探讨了不同成因的角砾岩与海平面变化的响应关系。研究表明 ,角砾岩主要形成于海平面的上升速率减慢或最大静止期 ,此时台地碳酸盐岩产率过剩 ,大量的碳酸盐岩由地震、重力、风暴流带入斜坡和坡底 ,形成异地角砾岩。     

贵州遵义中南村黑色岩系黄铁矿的成分标型与成因探讨

对贵州遵义中南村黑色岩系多元素矿床黄铁矿中的Co、Ni、As、Se、Te、n(s)／n(Fe)、w(Co)／w(Ni)、w(S)／w(Se)、w(Se)／w(Te)等标型进行了研究,井将其与4个胶东热液型金矿的黄铁矿的相应数据进行了对比。通过成分标型分析,并结合黄铁矿的形态、内部结构和同位素特征以及前人的研究成果．认为此黑色岩系多元素矿床应为海底热水沉积和生物沉积混合成因。该黑色岩系黄铁矿同胶东界河金矿的黄铁矿、胶东金青顶金矿中的黄铁矿、胶东玲珑金矿西山矿区中的黄铁矿和胶东三山岛金矿床中的黄铁矿等热液金矿型黄铁矿在10000×w(Co+Ni)／w(Fe)-10000×w(As十Se十Te)／w(S)-100×(n(S)／n(Fe)-1.8)三角图上的投点明显不同,前者投点甚为分散,后者投点较集中。从成因角度分析认为：后者的物质来自花岗岩,主成矿过程受单一的温度变化范围不大的岩浆热液控制;前者物质来源复杂,受高温阶段的深部循环热水和低温阶段的海水一热水混合流体甚至生物作用的制约。由此可以初步提出以下一般判据：在10000×w(Co十Ni)／w(Fe)一10000×w(As十Se+Te)／w(S)一100x(n(S)／n(Fe)一1.8)三角图上,成因简单的黄铁矿的投点较集中,成因复杂的黄铁矿的投点较分散。