低渗透性介质孔隙水渗流规律

针对以往对低渗透介质中的孔隙水的渗流规律研究存在的问题,利用微渗流-固结联合试验、三轴渗透固结试验、压汞试验等方法,对低渗透性介质-粘性土中的孔隙水的渗流规律进行了较系统的研究,对孔隙水运移规律的实质、极限水力梯度存在与否、达西定律的适用范围及在实际应用中注意的问题等方面进行探讨,并提出新的见解.     

水化学揭示的弱透水层孔隙水演化特征及其古气候指示意义

地下水开采、弱透水层释水, 以及污染物迁移转化、高危废物深埋选址等水文地质和工程地质活动中, 弱透水层的作用越来越受到重视.了解弱透水层孔隙水的演化特征是认识弱透水层作用的首要问题.采用机械压榨法提取了曹妃甸地区某钻孔0~100 m粘性土孔隙水, 对孔隙水化学特征进行了分析.结果显示钻孔粘性土孔隙水呈碱性, 总溶解固体为7.26~26.89 g/L, 从浅到深逐渐减小; 陆相沉积层Cl/Br比趋向无穷大, 而海相沉积层仅为279~289.分析得出弱透水层孔隙水基本为岩层沉积水, 陆相和海相沉积层孔隙水分别显示出淡水和海水起源特征, 没有后期海水入侵影响迹象; Cl-、Na+变化趋势主要受蒸发浓缩作用影响, SO₄2-受硫酸盐的还原作用和石膏的溶解作用共同控制, Ca2+、Na+、K+还受到沉积过程中阳离子交换与吸附作用影响; 由δ18O重建晚更新世古气温为5.21~5.81 ℃, 浅部40 m以内计算的气温偏高是由于全新世气候变暖、孔隙水向下扩散迁移混合的影响.      

低渗透性多孔介质渗透性能测定评述

本文简要回顾了用于测定低渗透性多孔介质渗透性能的若干方法，着重对影响低渗透性介质渗透性能测定的有关因素进行了分析，指出对于低渗透性介质，目前还未有标准公认的渗透性能测定方法，尚需做大量的实验与理论研究工作。     

苏里格气田低渗透储层微观孔隙结构特征及其分类评价方法

以苏里格气田盒8段和山1段为例,开展了低渗透储集层微观孔隙结构特征的研究工作。以取心井压汞测试、扫描电镜、铸体薄片等分析化验资料为基础,通过分析储层的孔隙结构和孔隙类型,将储层微观孔隙结构分为4类,分析了各类微观孔隙结构的特征。沉积环境和成岩作用的双重影响使得盒8段和山1段的储层孔隙结构非常复杂,造成本区储层特低渗透率的主要成因机制为成岩期强烈的压实作用及各种自生矿物的充填和胶结作用。主要的储集空间为次生孔隙,孔喉组合主要为低孔小喉型。应用聚类分析和Bayes判别分析方法,选取7种宏观和微观非均质参数,在建立4类微观孔隙结构判别函数的基础上,对苏里格气田进行了微观孔隙结构识别,绘制了主力小层储层综合评价图。分析表明：Ⅰ类、Ⅱ类储层为研究区的优质储层,是今后低渗透盒8段和山1段的主要勘探开发目标。     

长江河口地区全新世以来的弱透水层孔隙水地球化学特征及成因分析

弱透水层孔隙水反映了土体沉积时的原始溶液, 对于古气候重建具有重大作用。为了解析长江河口地区全新世以来弱透水层孔隙水的补给及其盐分来源, 采集易溶盐、土工、潜水、近岸海水等样品。采用易溶盐指标结合土工指标(含水率、湿密度、比重)获取了研究区弱透水层孔隙水的水化学特征。采用二端元法、Piper三线图、Gibbs图、离子比值法等解析了孔隙水的补给及其盐分来源。结果表明: 孔隙水矿化度介于1.16~32.79 g/L, 平均值为10.68 g/L, 盐水占比最高, 其次为咸水和微咸水。孔隙水类型以Cl-Na型(85.6%)为主, 其次从高到低依次为Cl-Ca·Mg、HCO3-Ca·Na、HCO3-Ca、Cl-Ca型。当地潜水类型为HCO3-Ca型, 深层孔隙类型为Cl-Na型, 说明深层孔隙水保留了土体沉积时的环境信息。中层与浅层孔隙水受到了大气降水补给、人类活动、蒸发作用等表层作用影响, 孔隙水水化学数据较为离散。孔隙水的δ18O与δD数据说明孔隙水样点受到了海水混合作用与蒸发作用的叠加影响, 蒸发作用较为强烈。孔隙水海水补给比例介于30.2%~87.0%, 大气降水补给比例介于13.0%~69.8%。土体中的盐分主要来自全新世海侵(海源)与蒸发盐岩溶解、长石风化溶解(地壳源)。海水补给深层孔隙水盐分的比例约为37%, 其余盐分主要来自地壳源。     

江苏滨海平原弱透水层封存的古咸水及其运移过程

滨海平原弱透水层广布且多赋存古咸水,其盐度分布及运移过程深刻影响着含水层地下水的演变,却得到甚少关注.采集了江苏滨海区7个浅层钻孔弱透水层原状样品,压榨法收集孔隙水.利用孔隙水天然示踪剂ρ(Cl),ρ(Br)剖面和数值模拟分析了弱透水层孔隙水盐度特征和运移机制.得出浅层孔隙水ρ(Cl)垂向剖面存在2个趋势:①峰值在表层...     

海州湾弱透水层孔隙水的化学特征与盐分演变

为查明海岸带弱透水层孔隙水的盐分来源与演变机制,在连云港海州湾钻探采集了4个钻孔的粘性土柱,采用压榨法采集孔隙水,测定了孔隙水化学-同位素组分,建立了二维剖面孔隙水全新世以来的溶质运移数值模型.由陆向海孔隙水的总溶解固体由0.9增加到41.4 g/L,垂向上浅层高、深层低.孔隙水Cl/Br比为170～533(均值267),⁸⁷Sr/⁸⁶Sr比值为0.709 3～0.711 6,Cl^-与δ¹⁸O呈正相关关系,表明孔隙咸水为海相成因,同时还受到硅酸盐矿物风化和阳离子交换作用影响.全新世弱透水层孔隙水为10～5 ka BP海侵时期的古海水,向下入渗造成更新世孔隙水咸化.4 ka BP海退后,孔隙水接受淡水补给,但古海水并未被完全驱替.近海岸处孔隙水受持续蒸发影响而形成盐水.数值模拟表明海侵-海退事件是控制弱透水层孔隙水盐分演变的主要因素,海侵时海水以“指状”模式向下入侵,造成了咸淡水的不均匀分布.     

孔隙溶液对粉质黏土界限含水率的影响

针对桂林地区的粉质黏土,运用液、塑限联合测定法探讨了不同孔隙溶液作用下土体的界限含水率,并利用扫描电镜（SEM）技术从微观层面分析了水化学环境变异下土体的水化学-力学耦合作用对结构特性造成的影响。试验结果表明,随着孔隙溶液浓度的增大,粉质黏土的界限含水率均减小,且在相同浓度下同价阳离子半径较小的水溶液使得粉质黏土界限含水率下降的较为明显,随着阳离子价位的增高,其下降的幅度更大;该现象的产生主要是由于离子浓度及离子价位的增大,使得扩散双电层的厚度减小,而双电层对于土体界限含水率存在直接的控制作用。除此以外,通过探测土体的微观结构发现,水化学-力学耦合作用使得粉质黏土颗粒间发生絮凝作用,致使土粒形成粒团,土颗粒间孔隙增大,架空孔隙变多。     

榆树林油田低渗透储层微观孔隙结构特征及渗流特性

通过对榆树林油田压汞资料的分析,发现该油田的微观孔隙结构参数大部分与中高渗透油层的特征相似,其相对分选系数和结构系数随着渗透率的降低而增大,结构特征参数和孔喉平均半径随着渗透率的降低而减小。在毛管压力曲线上,其排驱压力高,孔喉细小。由于油层的低孔、低渗特性,油、水在孔隙介质中流动,呈现了非线性渗流特征,而且随着孔隙半径和渗透率降低,非线性渗流特征越来越明显。油水两相共同渗流时,束缚水饱和度、残余油饱和度以及共渗点饱和度均较高,而两相渗流范围较小,残余油下水相渗透率较低,最终驱油效率不高。     

低渗透储层微流动机理及应用进展综述

低渗透储层具有孔喉细小、孔隙结构复杂、比表面积大,黏土矿物类型丰富等特点,这些特点致使流体在低渗透储层中流动会产生强烈的微流动效应。微流动效应主要包括稀薄效应和不连续效应、表面优势效应、低雷诺数多流态效应、多尺度多相态效应等,这些特殊效应将影响描述流体流动的微分方程及边界状态。孔隙结构特征、黏土矿物产状、润湿性、岩石矿物荷电性等是低渗透储层微流动的影响因素,通过控制这些因素,可以改变流体在低渗透储层中的流动特征,从而控制油、气、水产量。目前已经形成了界面修饰技术、电化学驱油等采油新技术。以微流动机理为基础,结合孔隙结构特征,找出影响低渗透储层流体流动的主控因素,采用具有针对性的开采技术将成为高效开发低渗透油气资源的有效途径。     

Statistical techniques and their application in palynology

The basic principals of hypothesis testing are reviewed, including the development of the hypothesis, the statistical assumptions made, and the test of the hypothesis. The appropriate experimental design and sampling technique for evaluation of hypotheses posed are discussed. Because the analysis of variance involving the F-test should be used in a wide variety of geological experiments, emphasis is placed on this analysis. Many geological experiments result in the measurement of one or more factors on a continuous scale, whereas others are recorded in a discrete fashion. This necessitates the use of a covariance analysis to evaluate the effect of discrete and continuous factors in the same model. Orthogonal comparisons are discussed as they are used to evaluate specific hypotheses following the general test of hypothesis in the analysis of variance or covariance. All procedures discussed are illustrated using actual palynofloral data.     

城市雨洪模拟技术研究进展

从对水文过程描述的角度对城市雨洪模拟技术进行了回顾,认为管网汇流阶段算法较为成熟,而产流和坡面汇流阶段还有待深入研究.从模型构建思想的角度回顾其发展历程,阐明了经验性模型和分布式概念性模型的局限性以及分布式物理模型的良好发展前景.通过总结国内外几个具代表性城市雨洪模型的特点,从特定模型的角度进一步分析城市雨洪模型的现状,并指出中国与国外模型研究的差距.对与城市雨洪模拟精度密切相关的基础数据收集与管理技术进行了讨论,并提出了城市雨洪模拟技术的发展方向.     

多重分形滤波方法和地球化学信息提取技术研究与进展

圈定地球化学异常是勘查地球化学和环境地球化学研究中的一项基础性工作。笔者通过详细分析近30年来与地球科学密切相关的分形和多重分形等现代非线性理论和新方法的迅速发展和应用,特别是以解决地球化学复杂背景与叠加异常分解难题为例,介绍了广义自相似理论与分形滤波技术的发展和应用,相信在资源、环境、灾害的其他应用领域也将发挥重要影响。文中阐明了多重分形是更具普适性的地球化学元素分布模式,"密度-面积"分形模型是刻画地球化学异常的基础模型,并为多个空间开展分形滤波和分解地球化学复杂背景与叠加异常的理论基础。该方法的显著优势在于将地球化学场的各向异性、尺度不变性、广义自相似性等特征集于一体,具有压制变化性背景干扰,突出局部异常的能力,其中C-A和S-A业已广泛应用于矿产勘查靶区圈定和环境污染模式识别,形成了分解地球化学复杂背景和叠加异常的常用技术,在国内外多个成矿区带取得了显著的找矿效果。     

孔隙水压力仪的算法研究及其在地质灾害监测中的应用

采用微孔陶瓷压力探头测土壤水的负压力，是目前工程上常用的一种方法。对测得的负压力和土壤含水率之间的数学关系探讨，目前国内、外还处于空白。根据自行研制的孔隙水压力仪测得的负压力，对应土壤含水率之间的关系，在试验数据、实际监测数据和前人结论的基础上，得出了一种算法。根据该算法编写的软件，目前已应用于长江三峡巫山地区的地质灾害监测中。     

Response of a circular opening in a friable low-permeability medium to temperature and pore pressure changes

A general analysis using an incremental elastic, perfectly plastic constitutive stress–strain relationship for poroelastoplastic materials is presented to simulate an opening in a low-permeability friable porous medium under non-isothermal conditions. Analytical solutions are obtained for the stresses and strains around a 2-D plane strain circular borehole. An expansion potential is introduced by combining the strains induced by temperature and pore pressure changes. Steady-state pressures and temperatures are considered, and a non-associated plastic flow rule is applied to calculate plastic strains. Focusing on stress distribution near a circular opening, the classic solutions for those stresses under dry and isothermal conditions are used to compare with the newly derived solution. The general poroelastoplastic effect and the thermal effect on sand production and borehole stability are addressed. We suggest that the knowledge of stress history is critical to achieve adequate solutions for displacement and stress in friable media such as clays, shales and oil sands.     

综合物探技术在水利工程建设中的应用

介绍了综合物探中几种常用的方法技术,并结合具体实例说明各方法在水利工程建设中的应用效果。结果表明综合物探技术在水利工程中具有较好的应用前景。     

岩溶含水介质充填水和泥识别的地球物理勘查技术探讨

岩溶含水介质中充填物性质(水或泥)的正确识别是目前制约岩溶水有效勘查与开发利用的主要“瓶颈”之一。充填物为泥或水时,均反映为低电阻率特性,无法区分充填物到底是水还是泥,从而往往造成打井的失败。作者在近几年岩溶区地下水地球物理勘查工作初步发现,利用水和泥的极化差异识别含水介质充填物性质具有较大的可行性。本文分别讨论了具有与水和泥极化特性相关的核磁共振找水法、激发极化法、频谱激电法三种物探方法识别含水介质充填水或泥的基本原理、野外试验效果。当岩溶含水介质充填水时,核磁共振找水法就会有核磁共振(NMR)信号反映,激发极化法中的极化率参数、频谱激电法中的时间常数均具有高值特征;当岩溶含水介质充填泥时,NMR信号无反应,激发极化法中的极化率参数、频谱激电法中的时间常数均具有低值特征。上述结论经几个不同类型的含水介质实例得到验证,效果明显。      

石南J2t2低渗透砂岩油藏含水变化特征及水淹模式分析

非均质注水开发砂岩油藏的见水方向,是油藏开发过程中需要不断深入研究的重要内容之一.见水方向的准确判断是确定剩余油分布和制定油藏中～后期注采结构调整方案的重要依据,会影响注水开发效果.这里针对石南J2t2油藏开发初期出现的部份井含水上升快,见水方向复杂的问题,综合研究了储层物性非均质特点,储层改造,裂缝产状和生产动态资料,总结出二种基本水淹模式.油藏水淹受多种因素影响,在分析过程中应综合各种资料进行分析.目前预测的见水方向与油藏实际生产情况吻合,对油藏后期调整具有较好的实际指导意义.     

空气-泡沫钻进技术及其应用实例

本文介绍了空气-泡沫潜孔锤、空气-泡沫牙轮钻进技术的工作原理、适用范围.通过工程实例阐述了其在基岩水井钻探中的具体应用,给出了在不同地层条件下钻探所需的设备及各种技术参数,通过与泥浆钻进工艺的对比,分析了其钻进效果.最后总结了该技术的特点及其应用前景.     

煤矿区煤层气抽采项目经济评价方法及其应用

针对目前煤层气抽采项目经济评价不具有系统性和完整性,在实际评价中难以推广的问题,在充分调研和分析我国现阶段典型煤层气抽采项目特点的基础上,建立了适合煤矿区煤层气抽采项目的经济评价模型和方法;提出了评价项目财务可行性指标体系;开发了与模型方法相对应的评价软件。使用该模型和软件对实际案例进行了经济评价,初步验证了该方法的正确性与高效性。