断层相关裂缝定性识别：原理与应用

介绍一种定性识别和预测断层相关裂缝的新方法-断面脱空法。该方法以断面脱空理论为基础,通过建立断面脱空空间与断层相关裂缝之间的置换模型,从而实现通过观察断层形迹开展地下断层相关裂缝的定性识别。以塔中Ⅰ号断裂带西侧中古3、塔中72两个井区下奥陶统良里塔格组（O₃l）为例,基于地震资料分别开展剖面和平面上的断层相关裂缝识别,并将预测结果与钻井、测井及地震属性分析获得的裂缝发育特征进行对比研究。结果表明:利用断面脱空原理预测结果与钻测井揭示结果基本一致,与根据均方根检测的裂缝平面分布对比,细节上有差异,但总体特征基本一致,表明利用断面脱空原理可以定性地对断层相关裂缝做出预测。断面脱空理论的提出不仅为定性评价地表、地下断层相关裂缝发育分布规律提供一种新思路,更为定量表征断层相关裂缝提供重要的理论依据。     

泡沫压裂液添加剂对煤层甲烷扩散影响的分子模拟

利用分子模拟软件Materials Studio（MS）建立了一定温度、压力条件下,考虑含水煤层、泡沫压裂液起泡剂、稳泡剂相互作用的狭缝孔分子模拟模型。基于分子扩散理论计算并评价了分别在常见的4种起泡剂以及4种稳泡剂影响下的甲烷分子扩散能力大小。结果表明,与原始含水煤层相比,加入起泡剂十二烷基磺酸钠、十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠和甜菜碱后,甲烷自扩散系数分别降低了71.3%、74.7%、56.3%和54.0%。相比于仅加入起泡剂（十二烷基苯磺酸钠）的情况下,加入稳泡剂聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、聚乙二醇和羧甲基纤维素后,甲烷自扩散系数分别降低了63.2%、57.9%、55.3%和71.1%。据此可知,起泡剂是降低含水煤层中甲烷扩散能力的主要因素,而稳泡剂的使用会进一步降低甲烷扩散能力。在起泡剂和稳泡剂的共同影响下,甲烷自扩散系数降低超过了80%,这对煤层气产出极为不利。建议在保证泡沫压裂液泡沫性能前提下,通过优化起泡剂分子结构、减少用量以减小起泡剂和稳泡剂对甲烷扩散的影响,并尽量避免使用大分子稳泡剂。      

礁灰岩嵌岩桩的模型试验

援建马尔代夫的马累－机场岛跨海大桥项目作为我国“一带一路”的经济建设规划之一,桥梁桩基坐落于与我国南海珊瑚礁岩土体结构极为相似的珊瑚礁中。由于国内外开展珊瑚礁嵌岩桩的设计经验不足,故需要通过试验方法获取珊瑚礁嵌岩桩的承载特性和相关数据。对取自马累岛和机场岛桥基位置的礁灰岩岩芯开展室内桩基承载特性试验研究。测得礁灰岩的密度、相对密度、饱和单轴抗压强度、三轴剪切强度等基本物理力学指标,结合礁灰岩中嵌岩桩模型试验结果,获得模型桩承载力随桩端位移的变化规律。试验结果表明：桩岩界面先后经历弹性剪切、剪应力跌落和摩擦剪切3个阶段。在弹性剪切阶段,界面剪切变形以弹性变形为主,极限弹性位移 呈现出随弹性模量E增大而递减的趋势。在剪应力跌落阶段,应力软化急剧,并很快过渡到界面的摩擦剪切。通过试验发现,在低围压下,礁灰岩的残余侧摩阻力与饱和单轴抗压强度呈正相关关系。随着围压增大,残余侧摩阻力受围压影响较大。     

青藏高原东北缘宁南盆地晚古近纪气候变化及其驱动机制

宁南盆地咸化湖相清水营组沉积记录,是研究青藏高原东北缘地区晚古近纪气候变化及其驱动机制的绝佳选择。以宁南盆地古近系清水营组为研究对象,通过野外地质调查、样品采集、石膏主量元素和锶同位素的测试,分析沉积地层记录的化学风化和古气候的变化;并通过与全球气候变化和青藏高原隆升过程的对比分析,研究青藏高原东北缘宁南盆地气候变化的驱动机制。结果表明:宁南盆地清水营组石膏中Al₂O₃/SiO₂、Al₂O₃/Ti₂O、K₂O/Na₂O和87Sr/86Sr等指标可以很好地反映晚古近纪气候变化,在38~36 Ma、34.5~33 Ma、32~31 Ma、30~27 Ma、26~23 Ma这5个时期,化学风化减弱,气候干旱化;在36~34.5 Ma、33~32 Ma、31~30 Ma、27~26 Ma这4个时期,化学风化增强,气候湿润化。晚古近纪38~26 Ma,青藏高原东北缘宁南盆地古气候变化主要受到全球气候变化的驱动;但在26~23 Ma之间,宁南盆地古气候变化受到了青藏高原隆升的重要影响。     

南盘江坳陷东兰地区下石炭统鹿寨组页岩气成藏条件及有利区预测

南盘江坳陷是四川盆地外围海相页岩气勘探战略突破区,具有巨大的勘探潜力,但其页岩气勘探起步晚、勘探方向不明确,严重制约了该区页岩气勘探开发.本次研究以南盘江坳陷东北缘东兰地区野外考察为基础,结合有机地球化学、全岩X衍射、扫描电镜等分析手段,分析了下石炭统鹿寨组泥页岩分布特征、源岩地球化学、储层物性特征、页岩气保存等成藏条件.研究表明:南盘江坳陷东北缘下石炭统鹿寨组泥页岩沉积厚度主要为250~350 m,埋深主要介于1 000~3 000 m;页岩有机碳含量多数大于2.0%,有机质主要为Ⅱ₁~Ⅱ₂型干酪根,处于高成熟-过成熟阶段,具备良好的供烃能力;页岩储层中脆性矿物含量高,孔隙空间发育良好,吸附性好,页岩气储集能力良好;页岩粘土矿物相对较高,成岩期压实、胶结作用较强,使页岩层自封闭性增强,保存条件较好;多期构造运动对后期页岩气保存与否具有决定性作用.对比国内外典型页岩气田成藏条件特征,认为南盘江坳陷东北缘下石炭统鹿寨组具备有利的页岩气成藏条件,提出南盘江坳陷东兰地区东北部为页岩气有利勘探区.      

含碳酸盐混合砂的三轴剪切试验研究

含碳酸盐混合砂作为一种特殊的岩土材料主要分布于热带沿海地区,独特的成因和组构使得其具有不同于陆源砂的岩土工程特性。针对取自我国南海的珊瑚砂与取自长江流域石英砂按不同质量百分比配制而成的混合砂,开展不同围压下的三轴固结排水剪切试验,研究不同碳酸钙含量混合砂的剪切特性。结果表明：（1）混合砂峰值强度随有效围压和碳酸钙含量的增加呈近似线性增长;（2）围压及碳酸含量是影响混合砂剪胀特性的主要参数,随着碳酸盐含量的增加,胀缩转换点及其对应的轴向应变量增大;（3）随着碳酸盐含量的增加,混合砂的黏聚力呈线性增加趋势,峰值内摩擦角?f缓慢增长;（4）混合砂的相对破碎率Br随碳酸钙含量及围压的增加而增加。     

鄂尔多斯盆地富黄探区西部长6裂缝特征及控制因素

富黄探区西部长6裂缝特征及控制因素研究始终是勘探工作中的难点之一.通过对岩心和薄片中裂缝的观测统计、研究认为:宏观裂缝主要属于不受局部构造控制的区域裂缝,且以张性缝为主,垂直缝约占90％,约50％的裂缝未充填,属于开启缝;微观裂缝多属构造成因,成岩微裂缝较少,大多数微裂缝为有效缝.该区长6储层中微裂缝主要分布在浊积扇扇中边部,表现出较明显的“相控”性.滑塌构造、重力变形构造等的诱发机制可能是形成微裂缝的主要因素之一.岩性为裂缝发育奠定了基础,孔渗性变化对于该区长6储层裂缝发育有明显的控制因素.     

四川元坝地区长兴组层序地层特征及Fischer图解

上二叠统长兴组分别与飞仙关组、吴家坪组整合接触,在元坝地区为一套稳定的海相碳酸盐岩沉积建造,有利于开展层序地层学研究。通过地震地层学方法、岩石岩相地层学方法以及Daubechies小波分析方法对元坝地区长兴组层序界面、体系域进行识别及特征研究,共划分出2个Ⅲ级层序(旋回)。进一步在单井上进行米兰科维奇旋回的划分及对比,通过岩石学及Daubechies小波方法解释结果可知db5曲线,由此识别出的36个旋回与人工解释的米兰科维奇旋回良好对应。将解释结果绘制Fischer图解,进一步对所得图解进行元坝地区长兴组地层可容空间演化特征分析,再次证实元坝地区长兴组存在的2次可容空间周期变化。最后以本实例为基础对Fischer图解形态特性、影响因素进行讨论。     

焉耆盆地博湖坳陷侏罗纪盆地原型与成因机制

焉耆盆地博湖坳陷侏罗纪盆地原型存在诸多争论.在参考前人研究基础上,利用地震资料采用层拉平和平衡剖面技术对焉耆侏罗纪原型盆地进行恢复.研究结果表明,盆地在该时期为类前陆盆地.侏罗纪沉积期,博湖坳陷原型盆地主控因素是EW向、NE向和NW向构造.在NS向直压应力作用下,博湖坳陷中间地块向北推移,西部和东部地块分别向西南和东南运移,形成宝浪走滑断裂带、四十里城走滑断裂带和种马场隆起带,控制着坳陷沉积.