Weathering of limestone beds at the great sphinx

The weathering characteristics of the sphinx limestones are evaluated in the context of their pore system. The latter consists of ink-bottle pores. This pore system varies from one stratum to another. In the lower micritic rocks the large cavities of the ink-bottle pores are interconnected through the fine capillary network of the narrow throats. In the upper skeletal-rich rocks the interconnections are provided by large as well as small throats.The pore systems in these limestones reflect the depositional regime as well as the diagenetic alterations. The development of microspar from the micritic mud resulted in the formation of microporosity, and the extended circulation of freshwater enlarged some micropores preferentially, forming large cavities.The relationship of micro- and macropores has strongly influenced the weathering of the sphinx rocks.     

贵州珠藏向斜无烟煤孔隙结构特征及其对吸附性的影响

通过压汞、液氮吸附实验对贵州珠藏向斜无烟煤孔隙结构特征进行研究,根据实验结果分析孔隙结构特征,并结合等温吸附试验,探讨了煤孔隙结构特征对其吸附性的影响。结果表明:珠藏向斜无烟煤主要以微孔、小孔为主,比表面积主要由微孔控制;“孔隙遮挡效应理论”能够很好地解释低退汞效率、高滞后环现象;由于测试原理不同,液氮、压汞实验结果有较大差异;研究区Langmuir体积平均为36.70 m3/t,Langmuir压力平均为3.23 MPa,Langmuir体积、Langmuir压力与微孔比表面积、退汞效率均呈现正相关;另外,Langmuir压力受微孔结构影响较大,特别是封闭孔的含量,封闭孔越多,Langmuir压力越高。      

Geologic features and durability of limestones at the sphinx

Geologic features considered to influence durability of the limestone at the sphinx are depositional history, evolution of porosity, and development of joints. These strata have two orthogonal groups of vertical joints. Where these joints intersect, wedge-shaped blocks are separating, causing loss of material from the core. Major reduction of the sphinx, however, is occurring due to salt crystallization aided by the ink-bottle pore systems prevailing in these rocks.The weathering profile exhibits alternating layers, less and more highly weathered. The less weathered rock is a biomicritic grainstone with smaller quantities of halite and gypsum and a larger large-pore-to-throat ratio than the indented, predominantly micritic, layers with larger concentration of salts and a smaller large-pore-to-throat ratio. Based upon poresize distributions, pressures generated in the pores have been calculated using thermodynamic principles, and an equation has been derived that provides a quantitative measure of durability of these rocks.     

致密气储层孔喉分形特征及其与渗流的关系--以鄂尔多斯盆地下石盒子组盒8段为例

选取鄂尔多斯盆地盒8段16块致密砂岩样品进行恒速压汞测试,结合同位样品核磁共振实验,分析了致密气储层孔喉分布特征;在此基础上,运用分形几何原理和方法,开展了致密气储层孔喉分形研究,并表征了分形与储层渗流特征和孔隙结构参数的关系。结果表明:致密气储层有效孔隙被亚微米-微米级孔喉所控制,其中孔隙主要为大孔和中孔,喉道由微喉道、微细喉道和细喉道所组成;致密气储层孔隙分布不具分形特征,而孔喉整体和喉道则符合分形结构,且分别对应分形维数D₁和D₂;基于储层孔喉分形结构与其渗流特征,将盒8段致密气储层孔喉分形结构划分为2种类型:Ⅰ型表现为阶段式分形特征,以进汞压力1 MPa为界,大于1 MPa孔喉具有分形特征,且储层阶段进汞饱和度主要由喉道贡献,反之,孔喉不符合分形特征,其进汞饱和度增量由孔隙贡献;Ⅱ型为整体式分形,进汞饱和度几乎全由喉道贡献。储层孔喉分形维数与渗透率、平均喉道半径和主流喉道半径存在较好的负相关性,与微观非均质系数呈现较明显的正相关性,而与孔隙度、平均孔隙半径和平均孔喉半径比之间没有明显的相关性。     

AH5井区八道湾组砂质和砾质储层孔隙结构特征及评价

准噶尔盆地AH区块侏罗系八道湾组属于低饱和度、特低孔特低渗储层,孔隙结构研究较为模糊,导致储集层产能评价认识不清。为对研究区目的层孔隙结构进行定量化描述及识别,利用岩心观察、普通、荧光、铸体薄片、扫描电镜、高压压汞、岩心油水饱和度、相渗及物性分析等资料对孔隙结构复杂特征进行定量表征及分类,并对相渗特征进行分析。结果表明:八道湾组储层可分为砂质和砾质储层,储层孔隙类型包括剩余粒间孔、粒间和粒内溶孔、铸模孔、微裂缝以及晶间孔,喉道类型包括孔隙缩小型、缩颈型、片状、片弯状以及管束状喉道。在油水饱和度实验分析和压汞基础参数分析基础上,将砂岩和砾岩储层根据分形维数对孔隙结构综合定量划分为Ⅰ—Ⅲ类,砾质储层产能相对砂质储层更好。     

准噶尔盆地腹部下侏罗统三工河组储层物性—含油性特征及主控因素分析

为解决准噶尔盆地腹部沙窝地、莫西庄和征沙村三地区下侏罗统三工河组砂岩储层物性—含油性差异大及控制因素不清的问题,本文通过岩芯描述、铸体薄片和扫描电镜分析,依据物性数据及压汞资料,对研究区三工河组储集空间特征、孔渗特征及孔喉结构特征进行了详细的研究,通过隔夹层分析、岩屑成分及含量分析、成岩特征研究等方法探讨了制约研究区三工河组储层物性—含油性关系的主控因素,研究表明沙窝地和莫西庄小区三工河组储层埋深相对较浅,主要以中粗孔喉和较细孔喉的原生（残留）孔隙为主;征沙村小区埋藏较深,以细孔喉和微孔喉的次生孔隙及裂缝发育为特色。在此基础上探讨了三工河组储层物性的控制因素,研究认为埋藏深度为影响储层发育的主要因素;沉积微相和砂体成因类型为控制储层发育的基础;低地温梯度延迟了压实效应等,有效保存了原生孔隙;塑性岩屑含量、储层的隔层和夹层因素,即储层的非均质性在某种程度上影响砂体的储集性。     

应力路径试验前后不同黄土的孔隙分形特征

为了解不同黄土孔隙形状复杂程度的差异和应力路径对孔隙形状复杂程度的影响,对两种黄土应力路径前后孔隙分形特征进行了研究。首先比较了3种分维模型所得孔隙分形维数的可靠性,然后选用热力学关系模型,由进汞、退汞试验得到地裂缝区黄土、充填黄土初始样和三轴应力路径试验后的孔隙分布,据此分析了两种土体进汞孔隙和退汞孔隙分形维数的差异和受载后的分形维数变化,根据退汞过程仅管形孔内的汞流出及孔隙由管形孔和球形孔组成的假定,得到了应力路径试验前后孔隙形状的改变。结果表明,热力学关系模型得到的孔隙分形维数合理、可靠。初始状态,原状和重塑充填黄土的孔隙形状比原状和重塑黄土复杂;常规三轴试验后试样孔隙比减少,孔隙分形维数增加,球形孔向管形孔转变;相对于常规三轴压缩试验,减围压三轴压缩试验后试样的孔隙分形维数较小,管形孔占总孔隙的体积比例较少;总体上管形孔的分形维数比球形孔大,且基本不受应力路径的影响,其占总孔隙的体积比例随着试样宏观孔隙比的减少而增加。     

基于压汞法探究岩浆侵入对煤孔隙的影响

以平煤十三矿二₁煤层中受岩浆侵入影响前后的贫瘦煤和无烟煤为研究对象,利用压汞法研究了热变质作用对煤中孔隙发育特征的影响。总结了压汞法测定煤中孔隙的实验原理以及煤中比表面积、孔容及其在不同孔径段分布的计算方法与过程,深入分析了不同样品孔容、比表面积的发育特征及其在不同孔径段的分布规律,并探讨了5.5 nm~350 μm孔径范围内煤中孔隙的分形特征。研究表明:岩浆侵入致使煤中出现大量的新生孔隙,孔容和比表面积都显著增大,但中值孔容孔径、平均孔径减小,说明新生孔隙主要集中在小孔径段。而孔隙的空间分形维数变化规律表明岩浆侵入使煤中孔隙粗糙度增加,孔隙吸附能力增强,粒内孔分布范围增大。      

界面张力与润湿角校正对高压压汞法计算泥页岩孔径分布的影响——以松辽盆地青山口组为例

泥页岩储层孔隙结构研究对于页岩油气勘探、开发工作具有重要意义。高压压汞实验法是目前研究页岩孔隙结构、孔径分布广泛使用的方法。有学者对汞在石墨烯材料中润湿性研究发现,液态汞在孔隙中的界面张力γ和润湿角θ是孔半径r的函数,根据这一认识将Washburn方程中的界面张力γ和润湿角θ视为定值的传统数据处理方法表现出明显的不合理性,因此需要对Washburn方程进行参数校正。以松辽盆地青山口组页岩样品为例,进行高压压汞实验,利用校正前后的Washburn方程处理压汞数据,结果发现参数校正后得到的微孔(<2 nm)体积占比,比校正前微孔体积占比增加了118%,中孔(2~50 nm)体积占比减小了7%,大孔(>50 nm)体积占比基本不变,参数校正后得到的孔径分布能更加精确地表征页岩的孔径分布。     

鄂尔多斯盆地东部煤岩孔隙特征实验分析

煤层气储层孔隙结构特征决定着煤层的吸附能力。利用低温氮吸附法和汞侵入法对鄂尔多斯盆地东部地区煤样的孔隙特征进行测试,并分别对煤样的低温氮吸附孔隙特征和汞侵入孔隙特征进行分析。在此基础上,综合两种实验的测试结果,对煤样的孔隙类型进行分类。压汞实验表明:压汞曲线和退汞曲线相似性较好,两者之间的间距很小,退汞效率达65%~75%;液氮实验表明:低变质煤孔以一端封闭的孔为主,随着煤变质程度的增加,先是较大的孔变为两端开放的孔,接着较小孔变为两端开放的孔,到了无烟煤阶段微孔也变成以两端开放的孔为主。综合两种结果,认为煤样的孔隙中以微孔和过渡孔为主,并且微孔和过渡孔是构成煤样孔隙容积的主要贡献者,大孔和中孔的总孔容所占比例较小。鄂尔多斯盆地东部煤岩的孔隙特征有利于煤层中气体的吸附,是煤层气储层的良好场所。     

Changes of the pore distribution of silty clay under the subway train loads

Vibrations induced by the passage of subway trains are a major concern in urban areas. These vibrations can cause annoyance to people. Meanwhile, they can cause the settlement of tunnels by loading on the structured soft soil around the tunnel. It is known that the engineering behaviors of soft soil are determined by its microstructure. Therefore, the changes of pore distribution under characteristic dynamic loads were studied in this paper through a series of dynamic triaxial tests and mercury intrusion porosimeter tests. It is worth mentioning that the low-order fundamental frequency should be paid more attention to the similar research. Under the dynamic loads, the silty clay and mucky silty clay samples were all compacted. The volume of large pores (pore radius >400 nm) significantly decreased, while the volume of medium and small pores (pore radius <400 nm) increased due to the transformation of large pores. The changes of pore distribution can be well reflected by the fractal dimensions in thermodynamic model.     

鄂尔多斯盆地马岭油田长8_1储层不同成岩相类型可动流体赋存特征分析

针对鄂尔多斯盆地马岭油田长8_1储层微观非均质性强、微观孔隙结构复杂、流体分布特征差异性明显等问题,利用核磁共振技术对不同成岩相类型储层可动流体进行定量评价,辅助以常规物性、图像孔隙、铸体薄片、扫描电镜、高压压汞和恒速压汞等微观实验,分析不同类型的成岩相可动流体赋存特征差异性及其主控因素。研究结果表明,研究区主要分成四种成岩相,分别为绿泥石+伊利石胶结-粒间孔相、伊利石+高岭石胶结-粒间孔+溶蚀相、绿泥石+伊利石胶结-溶蚀相和碳酸盐胶结致密相。四种不同成岩相类型的微观孔隙结构有着明显的差异,微观孔隙结构差异是造成可动流体饱和度差异的主要因素。不同成岩相类型的储层渗透率与可动流体参数的相关性较强,储层物性越好,可动流体参数变化幅度越大;孔喉半径大小、孔喉半径比、分选系数、孔喉进汞饱和度以及粘土矿物的充填是影响不同成岩相类型可动流体赋存特征差异的主控因素。其中有效喉道半径、孔喉进汞饱和度、孔喉半径比是影响可动流体饱和度的主要因素,分选系数对可动流体饱和度影响较明显,储层物性对可动流体饱和度的影响较小。     

南堡凹陷南部不同构造带东二段储层孔隙结构差异及其对储层质量的影响

为阐明碎屑岩储层孔隙结构差异性及其对储层质量的影响,以南堡凹陷南部4号和2号构造带东二段碎屑岩储层为例,采用常规物性、铸体薄片、扫描电镜、压汞、粒度分析、X衍射等手段,在储层基本特征研究的基础上,对储层孔隙结构差异及其对储层质量的影响进行了研究。结果表明,4号构造带东二段以岩屑质长石砂岩为主,碎屑含量平均为Q40.6F30.1R29.3,平均成分成熟度0.69,2号构造带东二段则主要以长石质岩屑砂岩为主,碎屑含量平均为Q32.9F26.8R40.2,平均成分成熟度为0.49;4号构造带东二段主要以低渗砂岩储层为主,而2号构造带则以致密储层(渗透率小于1 m D)为主;4号构造带东二段砂岩储集空间主要以原生剩余粒间孔为主,且孔喉间的连通性相对较好,2号构造带砂岩储集空间则以粒间溶孔等次生孔隙为主,孔喉间的连通性较差;4号构造带东二段孔喉大小分布主要呈现单峰式,进汞增量主要集中在大于1μm的喉道半径范围,2号构造带东二段储层的孔喉分布也主要为单峰式,但进汞增量主要集中在小于1μm的喉道半径范围。整体上,造成南堡凹陷4号与2号构造带东二段储层差异的原因主要是微观孔隙结构的差异,而微观孔隙结构存在差异的原因是两个构造带东二段储层的沉积和成岩作用后期改造的不同。     

缝洞型碳酸盐岩气藏多类型储集层孔隙结构特征及储渗能力——以四川盆地高石梯-磨溪地区灯四段为例

为全面表征缝洞型碳酸盐岩气藏多类型储集层的孔隙结构特征及储渗能力,借助多种测试技术对四川盆地高石梯-磨溪地区灯四段储集层样品进行分析与研究。首先利用铸体薄片和扫描电镜技术定性刻画了储集层的岩性、物性、储集空间和喉道特征,然后根据高压压汞得到的毛管压力曲线对储集层进行分类,最后基于多尺度CT扫描定量表征了3类样品的二维、三维孔隙结构特征。结果表明：研究区储集空间既有受组构控制的粒间溶孔、粒内溶孔和晶间溶孔等,又有不受组构控制的溶洞、溶缝和构造缝;喉道以缩颈、片状和管束状为主;根据毛管压力曲线特征,储集层可划分为缝洞型、孔洞型和孔隙型;缝洞型大孔隙与溶洞发育,分布均匀且连通性好,喉道粗大且数量较多,微裂缝与溶洞串接呈串珠状分布,沟通了孤立的储集空间,具有最好的储渗能力;孔洞型多尺度孔隙与溶洞发育,储集能力强,喉道粗大但数量较少,连通性较差,各储集空间无法有效沟通,渗流能力受限;孔隙型细小孔隙发育且分布不均,大部分区域被岩石骨架占据,喉道数量少且连通性极差,储渗能力弱。     

济南岩溶含水介质孔隙结构特征

以济南泉域为例,基于2004-2019年济南岩溶泉域大气降水资料、地下水水位动态监测资料和岩芯的压汞实验结果,采用分形理论中孔隙分形维数法和数理统计的方法,探究含水岩层孔隙结构对泉水位动态的影响。结果表明:（1）炒米店组和三山子组2号样的孔隙发育均匀,孔喉分布集中,岩层储水性能好、储水空间较大;马家沟组北庵庄段的孔隙发育均匀,孔喉分布集中,岩层储水性能差,储水空间小;三山子组1号样和马家沟组东黄山段的孔隙发育不均匀,孔喉分布分散,岩石内部储水空间大;（2）岩层渗透率主要受孔喉分布的影响,济南泉域碳酸盐岩含水层的孔隙储水空间大、储水性能好,济南泉域独特的孔隙结构在维持趵突泉水位动态稳定中起到重要作用。      

基于孔喉结构建立致密砂岩储层评价方案——以松南中央坳陷泉四段为例

致密砂岩储层评价方案是识别储层"甜点"的基础,也是致密油勘探的重点和难点,但目前国内对此尚无统一认识。为此,以松南中央坳陷区泉四段致密砂岩为例,综合常规压汞、恒速压汞、高压压汞等多种资料对致密储层微观孔喉结构进行了精细表征,并以此为基础建立了致密砂岩储层评价方案。结果表明:研究区致密砂岩孔喉小、物性差,储集空间以次生溶孔为主;储层渗透性主要由占小部分体积的最大孔喉半径所控制,喉道半径越大、大喉道所占比例越高,致密储层的渗透率(K)就越高、品质就越好。在此基础上,由孔喉结构的差异性出发,将松南中央坳陷区泉四段致密砂岩储层分类4类,其中,石油能够充注至Ⅰ—Ⅲ类致密储层,且Ⅰ类致密储层(K为(0.1~1.0)×10~(-3)μm~2)品质最高,可视为储层"甜点"。     

Tight Carbonate Microstructure and its Controls: A Case Study of Lower Jurassic Da'anzhai Member,Central Sichuan Basin

Cast thin section observation, scanning electron microscopy(SEM), high-pressure mercury injection(HPMI), and nuclear magnetic resonance(NMR) were used to examine the microstructure of tight carbonate reservoirs in the Lower Jurassic Da’anzhai Member, the central Sichuan Basin. The pore space in the Da’anzhai Member is classified into 2 types and 17 subtypes, with nano-scale pore throats of ‘O’, ‘S’, ‘Z’, and ‘I’ shapes. Poorly sorted pore throats vary greatly in diameter;thus, it is difficult for fluid flow to pass through these pore throats. There are three classes of pore throats in carbonate reservoirs, i.e. isolated pores, pores coexisting with fractures, and large pores and fractures. Isolated pores may provide some pore space, but the permeability is low. Pores and fractures coexisting in the reservoir may have a great impact on porosity and permeability;they are the major pore space in the reservoir. Large pores and fractures have a great impact on reservoir properties, but they only account for a limited proportion of total pore space. The microstructure of Da’anzhai reservoirs, which dominates fluid mobility, is dependent on sedimentary environment, diagenesis, and tectonic process. Pore structure is related to sedimentary environment. The occurrence of microfractures, which may improve reservoir properties, is dependent on tectonic process. Diageneses are of utmost importance to pore evolution, cementation and growth of minerals have played an important role in destroying reservoir microstructure.     

利用小角中子散射表征页岩闭孔结构与演化

随着页岩孔隙网络结构表征更加精细与定量化,页岩中闭孔含量、结构与演化引起了广泛关注.为研究页岩的闭孔特征,通过小角中子散射、氮气吸附、高压压汞和氩离子抛光—场发射扫描电镜等实验手段对四川盆地威201(W201)井中下志留统龙马溪组页岩、上奥陶统五峰组页岩和下寒武统筇竹寺组页岩中的闭孔含量及孔隙结构进行了测定,同时分析了...     

孔隙结构对低渗-特低渗砂岩储层渗流特征的影响段储层为例——以鄂尔多斯盆地东部上古生界盒8段储层为例

通过铸体薄片显微镜下观察、孔喉图像、毛细管压力、恒速压汞、气水相对渗透率、核磁共振等多种分析实验手段,研究了鄂尔多斯盆地东部上古生界盒8段低孔、低渗-特低渗砂岩储层的微观孔隙结构和渗流特征,探讨了孔隙结构对储层渗流特征的影响。结果表明,孔隙结构特征是影响低孔、低渗-特低渗砂岩储集性能与渗流特征的主要因素。而砂岩的孔隙结构特征主要受砂岩原生矿物组合与成岩演化过程及其产物的控制,盒8段各砂岩类型由于其矿物成分不同导致孔隙结构的差异,也是各砂岩类型储集性能与渗流能力存在差别的直接原因。在孔隙结构参数中,喉道的大小、有效孔隙与喉道的体积及其连通性是决定储层储集与渗流能力的关键。大孔喉对储层渗流能力的贡献更大,中-小孔喉则对储集能力的贡献相对较高。微裂缝是除孔隙结构以外影响砂岩储集性能与渗流特征的重要因素。     

基于MIP的压实作用对"微膨胀性"重塑泥岩微观结构影响分析

泥岩的物理力学特性在很大程度上取决于土体内部微观孔隙结构特征及其变化规律,进而影响其工程特性,为探讨压实作用对高速铁路微膨胀性泥岩微观孔隙的影响,制备6种不同干密度的重塑泥岩试样,采用冷冻干燥机对饱和后的试样进行干燥,进而通过压汞试验对不同压实状态下的重塑泥岩微孔隙形状、孔隙体积、孔隙面积进行分析研究。结果表明,重塑泥岩中除了存在圆柱形孔外,还含有大量瓶颈孔;参照shear提出的孔隙划分方法对孔径不同的孔隙进行了分类,发现重塑泥岩中的孔隙多分布于颗粒间及团粒内,压实作用在微观上表现为对大孔隙的压缩引起的大孔隙向小孔隙的转化;压实度不同的泥岩孔隙总面积几近相同且孔隙面积多存在于颗粒内,压实作用越大,团粒内孔隙面积越小;对压汞法实测孔隙率小于理论计算孔隙率这一现象进行了合理的分析及说明,应用线性回归分析了实测孔隙率与计算孔隙率的关系;确定了通过压汞法测定泥岩微孔隙结构的科学性及合理性。研究成果可为膨胀泥岩地区高速铁路修建提供参考依据,对同类工程建设具有借鉴意义。