煤岩水力压裂裂缝扩展形态试验研究

通过室内水力压裂物理模拟试验系统,对大尺寸原煤进行了水力压裂模拟试验,根据水力裂缝的空间展布形态分析了煤岩储层水力裂缝的延伸规律,揭示了网状裂缝的形成机制。结果表明：水力裂缝易在弱层理处分叉和转向,发育的层理和裂缝系统等结构面为压裂形成裂缝网络提供了前提条件。泵压曲线呈现出的频繁波动是煤岩内产生网状裂缝的一个显著特征。水力裂缝的起裂与延伸有4种基本模式,裂缝网络的形成多为这4种基本模式的组合。地应力差异系数和泵注排量对煤层水力裂缝形态有较大影响。较小的地应力差异系数更利于网状裂缝的形成;较高的压裂液排量易形成相对简单的裂缝形态,导致压裂改造效果较差。该试验方法和试验结果可为现场水力压裂参数设计和优化提供参考和依据。     

基于岩石物理模型的页岩储层裂缝属性及各向异性参数反演

针对富有机质页岩储层复杂的矿物组分与微观孔缝结构,本文提出基于岩石物理模型和改进粒子群算法的页岩储层裂缝属性及各向异性参数反演方法。应用自相容等效介质理论与Chapman多尺度孔隙理论建立裂缝型页岩双孔隙系统岩石物理模型。开发基于岩石物理模型的反演流程,引入模拟退火优化粒子群算法解决多参数同时反演问题,反演算法能够避免陷入局部极值且收敛速度快。将本文方法应用于四川盆地龙马溪组页岩气储层,反演得到的孔隙纵横比、裂缝密度等物性参数和各向异性参数与已有研究结果一致,能为页岩储层的评价提供多元化信息。     

黄海中南部近岸海域春季鱼类浮游生物群落空间格局研究

根据2015年春季在黄海中南部近岸海域进行的鱼类浮游生物大型浮游生物网水平拖网数据,采用生态多样性指数和多元统计分析等方法,研究了该海域鱼类浮游生物的种类组成和群落空间格局及其与环境因子的关系。结果表明,本次调查共采集到鱼类浮游生物35种,其中鱼卵21种,仔稚鱼23种。鱼类浮游生物隶属于8目18科34属,优势种为鳀（Engraulis japonicus）、鲬（Platycephalus indicus）、鱼衔属（Callionymus spp.）和小黄鱼（Pseudosciaena polyactis）。其中,鳀和鱼衔属主要分布于海州湾渔场海域,鲬主要分布于吕泗渔场海域,小黄鱼多分布于吕泗渔场北部海域。生态类型包括半咸水型、沿岸型和近海型种类。聚类分析表明,鱼类浮游生物群落可划分为以鱼衔属、鳀为优势种的站位组A（主要分布于海州湾海域）、以小黄鱼、黄鲫（Setipinna taty）等为优势种的站位组B（主要位于江苏沿岸海域）和以鲬为优势种的站位组C（主要位于江苏沿岸-近海海域）,以站位组B的群落物种多样性指数和均匀度指数最高。各站位组的鱼类浮游生物的生态类型和适温类型组成不同,这与其所处的海域生境有关。典范对应分析（CCA）表明,影响春季黄海中南部鱼类浮游生物群落空间结构的主要环境因子为水深和表层温度。同时也受洋流、底质类型等多种因素的综合影响。研究结果初步揭示了黄海中南部近岸海域鱼类浮游生物群落的空间格局,可为今后科学制定该海域水产种质资源保护区、资源量化管理等资源养护管理措施提供科学依据与技术支撑。     

不同气候带的河道与沙丘分布格局及其类型划分

风水交互作用是干旱区常见的地貌现象和重要的地表过程,干旱区河流通过提供物源和场所控制沙漠分布的格局,沙漠分布与风沙活动制约河道发育和泥沙输移,在不同时空尺度表现不一,但关于二者交互作用的分类处于探索阶段,尚未形成分类体系,尤其在地貌格局分类上多为定性描述。因此,自西向东选择位于3个气候带的中国西部克里雅河、中部毛不拉格孔兑以及东部西拉木伦河,利用遥感影像解译获取河道与沙丘信息,探讨近源沙丘的分布与河型之间的组合关系。结果表明：河型、河流流向与风向之间的关系、水文以及距离河道的远近影响河道与沙丘组合的地貌格局;在河道-沙丘尺度上,划分为弯曲河道-对称式边滩沙丘、顺直河道-边滩沙丘、分汊河道-心滩式沙丘、网状河道-格状镶嵌式沙丘4种类型。     

辽河盆地西部凹陷沙河街组古近系页岩气成藏地质条件研究

在辽河盆地各构造单元中以西部凹陷湖泊沉积持续时间最长,是研究辽河盆地沙河街组页岩气成藏的良好地区.本次在大量的资料收集、整理和分析的基础上,对辽河盆地西部凹陷沙河街组页岩气成藏地质条件进行初步分析,结果表明：本区的暗色泥岩主要发育在半深湖-深湖环境中,暗色泥岩具有厚度大、连续性强、分布广的特点.有机质丰度较高,TOC平均值在2.18%左右.干酪根类型以II型为主,偏向产气.有机质成熟度基本大于0.59%,表明泥页岩已基本进入大量排烃阶段.脆性矿物总量达到43.1%~61.5%,有利于页岩气开采.在页岩气成藏的地质因素分析基础上,综合研究认为,清水洼陷是沙河街组页岩气富集的有利区域.     

南美地区铀矿床类型、成矿区带及找矿前景

南美地区蕴藏了丰富的铀矿资源。通过对砂岩型、石英卵石砾岩型、钙质结砾岩型、火山岩型、花岗岩型、交代岩型6种类型11个矿区进行研究,总结了它们的地质特征,初步划分出中安第斯、阿根廷北部、丘布特和南美东部4个铀矿成矿带,优选出几处铀矿资源潜力区,希望对"走出去"铀矿地质研究工作提供参考。     

巴西阿尔塔·弗洛雷斯塔地区地质特征及金矿床类型

巴西马托格罗索州阿尔塔·弗洛雷斯塔(Alta Floresta)地区是亚马孙盆地西南部重要的金成矿省。为了满足中资矿业公司进行矿业投资和开发活动的需求,在实地考察和文献资料搜集的基础上,对该地区金矿地质特征和矿床类型进行了初步总结。该区主要的金矿类型有石英脉型、花岗斑岩型、红土型金矿等,其中石英脉型和红土型金矿为主要的金矿开发类型。区域构造对岩浆作用、金矿化作用和矿床类型等具有重要控制作用。总体来说,该地区具有多次金成矿活动,金成矿类型丰富,可作为中资矿业公司实施"走出去"战略的重要成矿区带。     

裂缝诱导双相HTI介质地震波场错格伪谱法模拟与波场特征分析

裂缝诱导的双相具有水平对称轴的横向各向同性(HTI)介质模型是由一组平行排列的垂直裂缝嵌入到统计各向同性的流体饱和多孔隙岩石中而组成的,它综合考虑了裂缝型储层岩石的各向异性和孔隙性.高精度的地震波场数值模拟技术是研究该介质中地震波传播规律的主要方法.本文结合错格伪谱法和时间分裂法,求解描述该介质中地震波传播的一阶速度-应力方程.模拟了单层和双层模型中的地震波场,并对其进行了特征分析.研究结果表明:错格伪谱法能有效消除标准网格伪谱法波场模拟结果中出现的数值伪影现象,与时间分裂法结合能够获得稳定的、高精度的模拟结果;裂缝诱导双相HTI介质中的地震波场兼具裂缝各向异性介质和双相介质中传播的地震波的波场特征.     

一种裂缝流体因子的提出及应用

为了解决各向异性下的流体识别问题,将纵波各向异性裂缝预测以及Russell的流体因子融合到直角坐标系中,提出了一种能够同时检测裂缝发育情况以及流体性质的新的裂缝流体因子(Factor of Fluid-filled Fracture,FFF),并通过一组岩性参数检验了裂缝流体因子在裂缝预测及流体识别中的有效性.在理论研究的基础上,选取松辽盆地某地区的火成岩裂缝及流体识别研究为应用实例.通过与测井流体及裂缝信息的对比验证,裂缝流体因子能够较为准确地预测研究区裂缝和流体的分布情况,且裂缝流体因子在单井上的计算结果与单井含气饱和度吻合度较高.此外,根据实际应用效果,指出裂缝流体因子在应用中的局限性:裂缝流体因子在平面成图时受地层厚度影响较大,且无法预测裂缝方向.     

考虑非达西效应的酸蚀裂缝流场数值模拟

酸压改造后的酸蚀裂缝是储层流体的主要流动通道,研究流体在酸蚀裂缝中的流动规律是十分必要的。本文介绍了目前裂隙流动研究中的4种常用控制方程及各自的适用条件,确定了Navier-Stokes方程为酸蚀裂缝流场数值模拟的控制方程。为了分析酸蚀裂缝流场分布规律以及非达西效应对裂缝导流能力的影响,利用逆向工程技术对两种不同刻蚀形态的酸蚀岩样壁面进行了实体重构,并采用有限元数值模拟方法进行了不同流量下的酸蚀裂缝流动试验。结果表明：酸刻蚀形态和裂缝接触关系对流场分布的影响较大。隙宽分布平滑的均匀刻蚀裂缝,其流态稳定、曲折度低,但由于裂缝开度较窄且比表面较高,边界层效应明显,流体流动时产生的黏滞阻力较高;沟槽裂缝曲面粗糙,隙宽分布复杂,流体流动时流态不稳定,曲折度高,在高流量下会产生明显的涡流流动,增大惯性阻力。裂缝通道存在缩颈现象会引起流体绕流和多次加减速,产生额外的压力损耗。随着模拟流量的增大,压降与流量会逐渐偏离线性关系而呈现出非达西流动现象。酸蚀裂缝壁面越粗糙,产生非达西效应时的临界流量和临界雷诺数就越小,在相同流量下非达西效应就越强烈,导流能力下降速率更快。