济阳坳陷溶解气运移释放成藏机理与模式

油溶释放气是济阳坳陷中浅层天然气的重要来源。文中应用盆地模拟技术 ,确定了济阳坳陷烃源岩大约在 390 0m进入大量生气窗。该坳陷烃源岩埋深较浅 ,以生油为主 ,仅在洼陷的中心进入大量生气窗 ,在此基础上阐明了油溶释放气是济阳坳陷中浅层天然气的重要来源。并从油溶解气的模型出发 ,结合油气藏实测数据 ,确定了油溶解气起始脱气点的计算方法 ,建立了典型的脱气模式。认为济阳坳陷油溶解气的起始脱气深度大约在 170 0～ 2 0 0 0m之间 ,埋深小于起始脱气深度 ,可形成气层气、气顶气和夹层气等天然气藏 ;埋深在起始脱气深度至 390 0m之间 ,气藏在油中处于欠饱和状态 ,以溶解气赋存形式为主 ;深度大于 390 0m ,烃源岩才开始进入大量游离气生成阶段 ,可形成深层原生气藏     

基于砂槽模型研究不同水流密度下盆地地下水流系统

在干旱半干旱地区,沉积盆地是人类生产、生活用水的主要载体,为查明在水流自身密度改变条件下盆地地下水流系统的变化特征,需在变密度条件下对盆地地下水流系统进行模拟研究。本文采用砂槽物理模型,在改变区域性水流密度条件下模拟研究地下水流系统的变化规律。试验结果显示:随着区域性水流密度的增加,区域水流系统的渗流速度和循环量均减少,且流线径流距离和径流深度也随之减小;而局部水流系统的渗流速度和循环量均增加。结果表明区域性水流密度的增加会抑制区域水流系统的发育,对局部水流系统有一定增强作用。本研究着重强调了区域性水流自身密度变化对盆地地下水流系统所产生的影响,并通过物理试验模拟得出在改变区域性水流密度条件下盆地地下水流系统的变化规律。     

抽水过程中潜水位变化的自然电位响应特征砂槽试验

设计加工扇形渗流槽模型,开展定流量单孔完整井抽水试验,结合自然电位(SP)实时动态监测,研究了潜水含水层抽水过程中水位变化及SP响应特征。结果表明：抽水时,潜水位和SP均快速下降并逐渐稳定,但潜水位降低至稳定时间较短,SP降低至稳定所需时间较长,具有滞后性。抽水流量越大,潜水位和SP降低幅度越大;距离抽水井壁越远,SP稳定所需时间越长。自然电位差ΔSP与水位降深s_w之间满足线性函数关系,ΔSP和径向距离r之间满足指数函数关系,根据拟合公式计算得到模型中不同位置处水位降深值,与观测水位降深比较发现两者之间误差较小,表明利用该式可以对抽水过程中潜水位进行计算预测。     

砂卵石地层中防渗墙槽壁稳定性影响因素研究

地下连续墙或防渗墙施工中槽孔的开挖是极其重要的分项工程,泥浆护壁条件下槽壁的稳定性影响因素很多．应用ABAQUS有限元软件,考虑泥浆的渗透,模拟计算不同密度的泥浆以及泥浆分层后槽壁的位移,对槽壁的稳定性进行分析．经对槽壁位移值的分析得到泥浆密度增大槽壁的位移随之减小以及减小的幅度,随着泥浆的沉淀,槽壁位移增大．研究可为...     

氩同位素分馏的实验研究

尽管40Ar和36Ar之间质量相差达1/10,但是受放射性成因40Ar的影响,一般认为难以进行氩同位素分馏研究.本文通过自行设计的一套氩扩散迁移实验分析系统,对比研究了氩在不同的扩散介质条件下扩散迁移前后氩同位素组成变化情况,证实氩在致密的扩散介质条件下以分子流形式从一个储库向另一个储库的迁移过程中,由于36Ar和40Ar的迁移速率不同,扩散后的40Ar/36Ar值比扩散前的值要小,也即发生了氩同位素分馏.氩同位素分馏的特征表现为最初的一段时间内分馏程度逐步增强,在一定时间后,由于储库之间压力逐渐达到平衡,分馏程度逐步减小.研究自然界中存在的氩同位素分馏,不仅可以判别油气田中油气运移的方向、增强油气远景评价和地球化学勘探,而且对深源岩浆的起源、迁移等研究也可提供新的研究思路和途径.     

深水浊积砂体的成因机理及特征

深水浊积砂体及其体系域以其重要的理论意义和作为油气储集层的经济价值始终是沉积地质学研究的主要领域之一。深水浊积砂体是在深水环境下在重力作用下所形成的一个连续过程的组成部分。这个连续部分可以分为五类:泥石流、颗粒流、流体化沉积物流、浊流和滑塌。由浊流过程形成的深水环境下的浊积砂体,具有海相浊积体和湖相浊积体的特征,与海(湖)平面的下隆低水位有关。     

矿山砂卵石地层中截水帷幕长幅槽段稳定性研究

露天煤矿长时间大流量疏排降水导致矿区地下水资源严重浪费、井田周围生态环境急剧退化、生产运行成本大幅增加,截水帷幕技术为露天矿山地下水控制提供了新的思路。槽段稳定性直接关系到截水帷幕施工安全、成槽效率及防渗效果。为探讨矿山截水帷幕砂卵石地层在成槽时长幅槽段的稳定性,以我国内蒙古东部某露天煤矿为例,采用二维和三维水平条分法对砂卵石地层长幅槽段稳定性影响因素及规律进行研究,并对比分析二维与三维水平条分法在安全系数计算结果上的差异;借助FLAC3D软件模拟分析砂卵石地层分别开挖17.5、22.5 m 2种长度时槽段的稳定性;结合上述分析结果给出砂卵石地层长幅槽段稳定性控制措施;再通过超声波测试手段验证长幅槽段稳定性及控制效果。研究结果表明:影响槽段稳定性的主要因素有地层岩土体性质、槽段开挖深度、泥浆液面、泥浆密度、泥浆液面与地下水位高差及单幅槽段长度;调整泥浆参数、提高泥浆液面、降低地下水位、优化成槽次序及控制成槽时间等措施可以增加长幅槽段的稳定性;该地层条件下单幅槽段长度不超过21 m时,槽段可以保持直立稳定,长幅成槽技术可行。      

含淤泥中砂振动液化特征

地基液化及软土震陷问题是地震所引起的最主要震害.因此,含淤泥中砂地区的动强度问题日益引起人们的关注.为了进一步了解不同淤泥含量中砂的动力学特性,选择在海城地震中砂土液化情况严重的辽宁盘锦地区为研究地,并选取5组淤泥含量不同的中砂进行动三轴实验(表1).     

煤层气解吸特征的实验研究

利用液固吸附的一般实验发现煤的孔隙分布不均,中高阶煤以0.8～15 nm孔径为主要优势。小孔表面曲率变化较大,孔径变化可用Weibull不对称函数表示,进而推导气固吸附方程。通过对山西晋城寺河3#煤、陕西韩城象山3#煤、新疆六道湾43#煤的等温吸附解吸实验并利用SPSS软件进行数据拟合,发现其r2皆大于Langmuir方程的拟合效果,所以利用Weibull函数来表征煤层气的解吸过程有利于指导煤层气排采实践。     

粒状碎屑溜砂坡运动特征与动力数值分析 ——溜砂坡系列研究之二

通过现场观察和模型试验，研究了粒状碎屑溜砂坡平面上砂粒具有滑动、滚动和滑动-滚动相互转换的运动方式；砂粒运动具有牵引式和推动式的力学特征。砂粒牵引式运动平面上多为滚动，剖面上具有从上至下、从前至后带动运动的特征；砂粒推动式运动平面上多为滑动，剖面上具有从上到下、从后至前推动滑移的特征。从单个砂粒起动时的受力特征和条件，研究了砂粒滑动、滚动和碰撞的运动参数和动力学模型。     

济阳坳陶深解气运移释放藏机理与模式

油深释放气是济阳坳陷中浅层天然气的重要来源,文中应用盆地模拟技术,确定了注是阳坳陷烃源岩大约在３９００ｍ进入大量生气窗。该坳陷烃源岩埋深较浅,以生油为主,仅在洼陷的中心进入大量生气窗,在此基础上阐明了油深释放气是济阳坳陷中浅层天然气的重要来源,并从油深解气的模型出发,结合油气藏实测数据,确定了油溶解气起始脱气点的计算方法,建立了典型的脱气模式。认为济阳坳陷油溶解气的起始脱气深度大约在１７００～２０００ｍ之间,埋深小于起始脱气深度,可形成气层气、气顶气和夹层气等天然气藏;埋深在起始脱气深度至３９００ｍ之间,气藏在油中处于欠饱和状态,以深解气赋存形式为主;深度大于３９００ｍ,烃源岩才开始进入大量游离气生成阶段,可形成深层原生气藏。     

西气东输管道沿线地质灾害特征研究

西气东输管道工程全长超过4000km,沿线自然地理和地质环境条件复杂多样,地质灾害灾种多且有明显的区域性分布规律。论文在分析现场第一手调查资料的基础上,总结出西气东输管道沿线有滑坡、崩塌、泥石流、岩溶、采空塌陷、地面沉降等12种主要地质灾害类型,并对各灾害类型主要特征进行了研究。     

含水层地下储气库参数优化问题分析

讨论了灰色物元法在含水层储气库参数优化问题中的应用。天然气地下储气库的建造是一项大型、复杂、具有多目标性的工程项目,包括固定资产投资、钻井、修井、注采气工艺完善、地面建设等,需要上亿元的投资,因此其方案的确定,事关重大,必须在建设前期进行充分的技术和工程论证。地下储气库设计方案的优选需要考虑使用功能、技术性、经济性、安全性、环境影响等诸方面的效果进行综合论证,来确定最优方案。由于确定地下储气库优化设计指标类型的多样性,不相容性,且其量纲也不尽相同,甚至有些指标只能是定性描述的非量化灰数,这就导致地下储气库建造设计方案的优选是属灰色系统问题。利用灰色物元分析法优选储气库参数,可以使储气库的参数设计达到最佳。     

天然气藏中氩同位素积累模式及其定年公式

本文提出的天然气藏定年途径是建立在围岩与天然气藏之间放射性成因氩扩散与积累模式基础上的。中原油田部分钻井天然气形成年龄的计算结果,表明其自生自储天然气藏的形成始于21.5Ma前。     

二元混合气体等温吸附实验结果与扩展Langmuir方程预测值的比较

通过实验获得了CH4和N2及其二元混合气体的等温吸附方程，并利用扩展Langmuir方程对二元混合气体的吸附行为进行了预测。结果表明，利用纯CH4气体的等温吸附方程和扩展Langmuir方程对二元混合气体吸附行为的预测结果，均与二元混合气体的等温吸附实验数据存在较大误差。所以，当煤层气中合有一定数量的非甲烷气体时，只有通过混合气体的等温吸附实验，才能获得准确的吸附特性参数。     

成矿流体输运物理机制研究的关键难题与方法体系

流体的物质来源，流体活化→迁移→聚集→沉淀过程的化学机理，流体输运与定位过程的物理机制，可视为构造-流体-成矿系统这一课题研究中的主要问题。相对于前两个基本方面的研究进展而言，流体的输运与定位过程的物理机制仍然是矿床学研究中一个重要难题。流体输运物理规律的研究方法主要包括定性分析、定量模拟和相似物理实验等。定性分析主要是对大量地质现象的高度概括和科学升华，分析结果表明成矿流体，尤其是多相热流体在给定三维动态形变场中的运移趋势及定位规律是成矿流体输运物理机制研究的关键问题；但由于逻辑推理和经验判断在定性研究中扮演了重要角色，定性研究的结果显得抽象和过于概略，不能详尽地阐明流体输运的物理过程。而定量模拟难以把握成矿期介质渗透率及成矿应力场的动态变化，使其与实际地质对象在物理性质上具有一定差距。物理实验虽能处理二维动态构造形变场中流体输运问题，但由于实验条件的限制，难以处理三维空间内流体运移问题。因而，上述 3种研究手段优势互补，它们的交错应用及结论间的相互对比与验证，将有望解决流体输运与定位过程物理机制研究中的重要问题。     

碳酸盐岩生气的热模拟实验

采用半封闭外加温加压式热压模拟装置对碳酸盐岩的生烃情况进行了热模拟实验。利用自然样品和人造样品相结合,研究了碳酸盐岩生气量随成熟度和温度变化的趋势,探讨了碳酸盐岩的生气规律:碳酸盐岩气态烃产率随温度升高而增大,并且在某一温度点(460℃)之后,气态烃产率的增大非常明显;温度是碳酸盐岩生烃的重要影响因素;随着温度增高,碳酸盐岩的生烃潜力不断降低,其间有一个生烃潜力的巨变阶段;碳酸盐岩生烃过程中,总有机碳TOC变化不明显,这可能与样品本身的TOC太低有关;碳酸盐岩的气态烃产率与有机质丰度的关系并不明显。     

东濮凹陷天然气生成模拟与煤成气的新证据

通过对东濮凹陷三种类型的气源岩加水高温模拟实验研究发现,石炭一二迭系煤生气能力是奥陶系灰岩的9倍,下第三系低有机质丰度的泥岩仅为煤的生气量的1／2,煤是东濮凹陷天然气最主要的气源岩;通过对模拟组分分析,煤生成的气体主要为甲烷含少量的重烃与CO2,低有机质丰度的泥岩与灰岩主要生成CO2;煤的模拟气体组分甲烷同位素值与W23井,M70井天然气甲烷同位素接近应该来源于石炭-二叠系煤系地层,灰岩与WG2井甲烷碳同位素接近,天然气来源于奥陶系灰岩地层。     

逆断层中天然气运移特征的物理模拟

逆断层在活动期时易形成断层空腔,该空腔为天然气的穿层运移提供了畅通的通道,天然气在其中运移具涌流特征。如果断层空腔连通地表,天然气则大部分沿其逸出地表,仅有少量的天然气能注入断层两侧的相邻储层中。进入储层的天然气具有明显的选择性,气体首先向物性好、倾角陡和埋藏浅的储层中注入。如果没有其它动力,仅靠天然气自身浮力作用,断层下盘储层不能或很少能有天然气的注入。当断层处于静止期时,断层空腔消亡,天然气穿塑性层段的运移通道是破碎带中的岩石孔隙,天然气在其中的运移遵循达西渗流规律。天然气在断层带中的运移速度随断层充填物颗粒粒度的增加而呈指数关系增大,随断层倾角的增大呈指数关系增大,随断层充填物中泥质含量的增加呈幂函数关系减小。