非均质孔隙介质中两相流的光透法应用研究

地下水中非水相液体(Non-aqueous Phase Liquid,NAPL)的流动及其曝气修复技术是典型的两相流问题。基于实际地下水含水介质的普遍非均质性,本文应用光透法对非均质孔隙介质中两相流进行了定量试验研究,设计了两组砂箱实验,研究气体和重非水相液体(DNAPL)在非均质孔隙介质中的迁移规律,应用了水/气两相和水/NAPL两相饱和度计算模型。实验结果表明:气体主要由不规则通道向上运动,遇到低渗透性透镜体时在其下方堆积,并开始横向运动,绕过透镜体后继续向上运动,最终在砂箱顶部形成连续气体分布,注气速度越大,气体运移范围越宽;DNAPL在自身重力作用下克服毛管压力向下迁移至低渗透性透镜体,DNAPL无法克服该介质的毛管压力,停止垂向入渗,并在其表面堆积,开始横向运移,绕过透镜体后继续向下运动,最终在砂箱底部形成连续DNAPL污染池。均质介质中建立的计算流体饱和度的水/气模型及水/NAPL模型与实验结果较吻合,可用于非均质多孔介质中水/气相和水/NAPL相饱和度的计算。     

非火山地热区玛旁雍热田土壤CO_2脱气研究

地热活动是地球脱气的重要形式之一,其过程常伴随大量温室气体排放。选取非火山地热区西藏玛旁雍热田作为研究对象,基于菲克扩散定律对地热田区土壤CO_2脱气量进行评估。结果表明:该区一般土壤CO_2脱气通量为0.167~0.771 kg/(m2·a),含喷气孔区域土壤CO_2脱气通量为2.054~7.877 kg/(m2·a),含喷气孔地区的土壤CO_2脱气通量是一般土壤脱气量的18.9倍;与全球火山区土壤脱气量(0.001~2.25 Mt/(m2·a))相比,其值显著偏低;但比青藏高原高寒草原生态系统土壤的CO_2排放量(187.46 g/(m2·a))大。结合区域地质背景推测地热系统中的CO_2含量主要来源于岩浆脱气和热液同长石等围岩矿物的蚀变反应。区内土壤CO_2的低脱气通量受透水性较差的碎屑岩沉积盖层约束。     

非圆形地下洞室地层特征曲线近似构建法

弹塑性地层特征曲线完整地描述了围岩对开挖的响应特征,是地下洞室稳定性分析及支护设计的关键,但目前仅圆形洞室具有完整的地层特征曲线解析形式,非圆形洞室需要通过复杂的数值方法拟合。为提高非圆形洞室计算效率,拓展解析法的适用范围,文中基于等代圆理论探讨了非圆形洞室近似解析地层特征曲线的构建方法。首先,利用数值分析,得到地下工程中常见非圆形断面在不同跨高比条件下,洞室周边围岩压力与变形的关系,建立基于数值分析结果的地层特征曲线;然后,基于和数值分析相同的初始条件,建立各种等代圆方法对应的近似地层特征曲线;最后,通过对比及相关影响因素分析,揭示不同工况下各种等代圆方法的适用性,为构建非圆形断面地下洞室地层特征曲线的最佳近似解析形式提供了一条简便有效的途径。     

理论计算阳离子对水体中B(OH)_3和B(OH)_4~-间硼同位素平衡分馏的影响

采用密度泛函方法模拟了阳离子对水体中B(OH)3和B(OH)4-的影响,计算海水的硼同位素平衡分馏参数。模拟海水环境时,选择基于分子簇模型的"水滴"法,以最多12个水分子环绕兴趣分子的方式构建"水滴"。对海水环境的计算结果显示,B(OH)3和B(OH)4-的硼同位素平衡分馏系数在25?C时为1.031,与纯水环境下的该分馏值并无明显差别。研究表明前人对B(OH)3和B(OH)4-间硼同位素平衡分馏参数的实验测定可能存在问题。研究结果为精进硼同位素古环境重建工作和硼同位素平衡分馏测定提供了理论制约。     

扶余油田注水开发过程中储层非均质性动态演化特征

研究油田注水开发过程中储层非均质性的动态演化特征,对于查明剩余油分布规律意义重大。扶余油田已进入高含水期,综合含水率已超过90%。为了科学有效地开发该油藏,调动剩余油潜力,有必要针对储层的宏观和微观非均质性进行深入细致的研究。选取不同含水期密闭取心井的物性、薄片、电镜、压汞及粒度等分析化验资料,通过详实对比分析储层不同含水期的物性和非均质性变化特征,得到了储层高含水期非均质性相关参数的动态演化规律。研究表明,扶余油田储层非均质性随含水率上升而逐渐减弱,呈现出由低含水期的中孔、中渗储层向高含水期的中高孔、中高渗储层演化趋势;注水开发对孔隙半径影响较小;储层碎屑颗粒在低含水期以接触式为主,中高含水期转变为孔隙-接触式、接触-孔隙式接触,高含水期以孔隙式接触为主。     

三峡水库运行初期的泥沙淤积特点

针对三峡蓄水运行后的泥沙淤积问题,基于实测资料,采用输沙率法和断面法分析了三峡水库运行初期的泥沙淤积特点.结果表明:三峡水库2003—2013年泥沙淤积总量为15.31亿t,平均排沙比为24.5%,均较论证阶段降低;库区泥沙淤积主要分布在常年回水区的宽谷和弯道河段,宽谷段全断面发生淤积、弯道断面流速较小一侧淤积、峡谷无累积性淤积;常年库区近坝段泥沙淤积速度逐年减小,而上段泥沙淤积速度则呈增大趋势;淤积物粒径沿程分选不明显,常年回水区淤积物中值粒径多在0.01 mm以下.库区峡谷段深泓线无明显变化、尚未出现泥沙淤积三角洲、库尾泥沙淤积上延和尾水抬高不明显,据此初步推断峡谷河段存在富余挟沙力而成为局部侵蚀基准面,整个库区将无统一平衡比降的趋势.     

下沉剂沉降堵水规律的研究

根据苏里格西区上气下水型储层的气水分布特征,该区适合下沉剂堵水压裂工艺。目前常用的下沉剂控缝高技术是在压裂时先将下沉剂通过携带液带入裂缝,随着下沉剂的下沉在裂缝的尖端处形成低渗透或不渗透的人工隔层,增加裂缝末梢的阻抗值,降低裂缝尖端的扩展应力,从而有效控制裂缝的垂向延伸。因此研究下沉剂在牛顿流体、非牛顿流体及裂缝内的沉降规律,通过合理的工艺优化设计,有利于提高堵水增气的效果。     

靖边油田乔家洼地区长6段储层孔隙结构特征

鄂尔多斯盆靖边油田储层岩性致密,成为制约勘探开发的主要因素,开展储层孔隙结构特征研究有利于该地区油气生产。通过扫描电镜、铸体薄片、压汞等分析测试方法对长6段储层的微观孔隙结构特征进行分析。结果表明:靖边油田田乔家洼地区长6段储层为低孔、低渗储层,且非均质性较弱;储层孔隙类型主要为粒间孔和粒内孔;储层孔喉半径普遍较小,孔喉分选较好,孔隙喉道分布均匀,孔喉连通性较好。据储层物性和孔隙结构参数将研究区储层分为4种类型,但研究区以Ⅱ类储层和Ⅲ类储层为主。研究认为沉积作用和成岩作用是鄂尔多斯盆地靖边油田乔家洼地区长6段储层砂岩低孔、低渗的主要控制因素。     

合肥市水资源供需平衡研究

针对合肥市水资源现状,分析合肥市水资源特点。结合节水型社会建设的要求,采用相应的定额,预测分析了各行业需水量和供水量,对合肥市2015和2020年的水资源供需平衡进行了二次分析。结果表明:在一次平衡方案下,到2015年,合肥市仅在95%特枯年份下缺水,缺水度为19.16%,水资源基本能满足社会经济的发展。至2020年,合肥市在不同保证率年份下均有缺水,其中,50%频率平水年份的缺水度为3.1%,75%枯水年份的缺水度为4.34%,95%特枯年份缺水度为13.09%,表明未来合肥市水资源紧缺将会成为制约社会经济发展的"瓶颈"。在二次平衡方案下,合肥市仅在2015年和2020年95%特枯年份下有少量缺水,缺水度分别为7.6%和10.21%。最后提出相应的建议,为保证合肥市经济社会、可持续地发展提供科学的依据。     

基于非线性规划原理绘制钻孔柱状图方法研究

针对现有钻孔柱状图绘制中描述文字空间分布存在的问题,采用弹性理论-非线性原理对柱状图描述文字位置进行规划,合理分配各岩层描述单元空间,形成柱状图的初步分布;计算出各个地层的工程地质描述文字在柱状图图纸中最优位置的高度坐标xi;利用Auto CAD软件图形绘制环境,实现全程自动绘制钻孔柱状图的新方法。该方法高效且专业性强,图件规范、整齐、文字分布合理、格式美观,无需对图件进行后期的手动处理,免去了人工处理过程,节约了大量的人力成本。