潞安—晋城矿区煤层气采收率分析

根据煤田地质瓦斯资料和煤层气参数井测试成果，分析了潞安－晋城（新区）矿区主煤储层的平均含气量、饱和度、临界解吸压力、理论采收率以及煤层甲烷解吸率、可解吸量等数据，得出本区主煤储层平均解吸率约为38％，高于全国其它地区。     

应用遗传神经网络研究碎屑岩储集层流动单元

应用遗传神经网络模式识别方法,以文72块沙三中为例,在取芯关键井流动单元聚类分析的基础上,选用流动层指数、孔隙度、渗透率、粒度中值、泥质含量、最大孔喉半径6项参数,将取芯井流动单元划分为4类,采用神经网络模式识别方法,通过建立遗传神经网络的学习及预测模型,对文72块沙三中油藏进行了流动单元识别,阐述了各类流动单元的特征,并应用序贯指示模拟,获得了流动单元的时空展布.流动单元与沉积微相空间分布的对比表明,物性和储集能力都较好的流动单元大部分位于水下分支水道微相中部及河口坝微相,水道和河口坝沉积是控制物性较好流动单元的主要沉积微相.储集层流动单元比沉积微相更精细地刻画了影响储集层流体流动的地下结构,通过流动单元研究可以预测剩余油的可能分布.     

饱和度对非饱和土力学性质的影响

现在被广泛公认的由Fredlund提出的非饱和土力学的双参数理论,即净应力和吸力为非饱和土的应力状态量,不能直接考虑饱和度或含水率对非饱和土的应力-应变关系和强度的影响。在非饱和土三轴试验结果表明,即使在净应力和吸力路径相同的条件下,具有不同饱和度试样的应力-应变关系和强度也是不同的。其他条件相同时,试样饱和度越高,其应力比-应变关系曲线越高,强度越大。最新的水力-力学特性耦合的弹塑性本构模型可以定量地表示上述非饱和土的性质     

低渗致密砂岩气藏岩石的孔隙结构与物性特征

根据表面与胶体化学原理，分析了低渗致密砂岩气藏的孔隙结构特征、物性特征以及它们之间的关系。孔隙结构特征表现为喉道小，分形维数高，孔喉径比大，弯曲度大且大多呈扁平形状，物性特征表现为渗透率低且对应力敏感，毛管压力高，毛管压力曲线陡峭，临界水饱和度高，气水界面模糊，并在深盆气藏中可能出现气水倒置、反常低的原生水饱和度、滑脱效应及明显的菲达西流动效应，着重用孔隙结构特征来解释它们的物性特征，对前人关于水膜及边界层性质异常等观点提出了质疑。     

岩溶含水层饱和-非饱和流动与污染物运移数值模拟

岩溶含水层中的地下水是重要的可饮用水来源,由于其复杂的水文地质特征,采用数值模型分析和评价含水层中地下水环境极具挑战性。采用变饱和度流动方程描述含水层基质中的饱和-非饱和流动,采用管道流方程描述岩溶管道中的层流及紊流流动,基于流动解采用对流弥散方程分别描述基质与管道中的溶质迁移过程。根据相关实验数据以及MODFLOW-CFP程序的模拟结果对流动模拟的准确性进行验证,并基于此开展了岩溶管道以及非饱和参数对地下水流动及污染物迁移影响的模拟。结果显示,数值模型能很好地重现含水层中饱和区与非饱和区以及岩溶管道的地下水动态,岩溶管道对含水层的渗流场产生了较大的影响。管道中快速流动的特性使得周围的水向其中汇集,影响了局部流动场,进而使得泄露的污染物质随水流进入管道,快速向管道出口处(泉点)迁移,突破曲线显示管道出口处的污染物浓度响应速度远快于基质中对应的位置,非饱和参数对管道中污染物浓度的响应速率有着不同程度的影响。建立的模型完善了岩溶含水层中非饱和区地下水流动、污染物运移以及基质-管道流动与溶质运移耦合模拟等方面的工作,加深了对岩溶含水层地下水动力学以及污染物迁移过程的认识,对岩溶水文地质及地下...     

不同饱和度下膨胀土原位孔内剪切试验及强度响应特征

膨胀土强度随饱和度变化显著,非饱和膨胀土的抗剪强度一直是研究膨胀土工程问题的关键。选取南阳市某高速路沿线边坡膨胀土为研究对象,进行了天然条件下处于不同饱和度状态的膨胀土原位孔内剪切试验,获得了自然条件下膨胀土的抗剪强度随饱和度的变化特征。膨胀土的抗剪强度、黏聚力、内摩擦角随着膨胀土饱和度的增大而逐渐减小。结合现场试验数据和土-水特征曲线,提出了以法向应力、饱和度为变量和以法向应力、基质吸力为变量的两种非饱和膨胀土的抗剪强度计算模型,并结合试验数据对计算模型的适用性进行了验证。与之前常用的非饱和土抗剪强度计算模型相比较,提出的两种计算模型所需的拟合参数少,适用于更宽吸力范围、不同法向应力条件下非饱和膨胀土抗剪强度的计算,且结果更为准确。     

一体化建模技术在涠洲A油田中的应用

涠洲A油田目前处于开发中期,储层非均质性强、对含水规律和剩余油分布规律不清楚是该油田生产过程中最突出的问题,这严重影响了后续开发方案的设计。为了更精确地描述储层分布及其物性在三维空间的展布特征,应用地震—测井—地质和开发生产资料,在综合地质研究的基础上进行一体化地质建模,分步建立了构造模型、沉积微相模型和微相控制下的储层物性参数模型,通过数值模拟历史拟合验证了该模型的准确性,在此基础上进行生产指标的预测,弄清了剩余油的分布特征,据此提出了下一步开发方案。涠洲A油田的成功应用表明,地震—测井—地质综合一体化建模技术可以为开发方案的制定、油田调整挖潜决策提供科学的地质模型。     

地电阻率与水位关系的机理分析

从地电阻率的观测理论出发,指出地电阻率场地的电性结构、岩石的饱和度和孔隙度决定了地电阻率和水位的关系。在长期的观测资料基础上,通过实例系统地分析了地电阻率和水位的关系,给出了不同层位的水位变化和不同方式的水位变化对地电阻率观测结果的影响,认为非构造水位变化与地电阻率的关系主要取决于表层土壤或岩石的水饱和度,构造水位变化与地电阻率变化存在明确的相关关系,从而进一步探讨了与前兆异常有关的水位和地电阻率变化。     

非饱和红黏土的强度特性研究

红黏土是一种富含胶结作用物质的塑性黏土,与普通黏性土相比,红黏土的强度特性更为复杂。通过直剪仪对不同含水率和不同含丙三醇溶液的重塑红黏土进行了抗剪强度试验,发现红黏土的强度、黏聚力随着溶液含量的增加出现了“双峰”值现象,且内摩擦角基本保持不变,用丙三醇溶液替代水溶液配制的土样其强度有了明显的降低。结合核磁共振仪对红黏土试样的孔径分布研究情况,基于Bishop提出非饱和土的有效应力原理,探讨了非饱和红黏土的强度随含水率变化出现“双峰”现象的影响机制,认为红黏土本身孔径大小分布特征起了非常重要的作用。     

蓬莱A油田馆上段Ⅰ油组储层非均质性及其对注水开发的影响

蓬莱A油田目前面临产量递减速度快、层间干扰突出、主力层水淹严重等一系列生产问题,为改善蓬莱A油田馆陶组上段（馆上段）Ⅰ油组的开发效果,明确剩余油的分布特征,开展了蓬莱A油田馆上段Ⅰ油组储层非均质性及其对注水开发的影响研究。结果表明：渗透率非均质性以及分层系数综合反映了Ⅰ油组强层间非均质性,强烈的层间差异导致I油组主力层形成高渗通道,导致综合含水快速上升,非主力层动用程度差;平面非均质性研究发现,平面高渗透率区与渗透率突进系数、渗透率级差高值区以及剩余油饱和度低值区有明显的对应关系,舌进现象严重,方向性强,平面矛盾明显;层内韵律性表明,馆上段Ⅰ油组以正韵律为主,其次是均质韵律,反韵律发育较少,正韵律易形成底部水淹,均质韵律的驱油效果较好。储层非均质性是影响油田开发效果最关键的地质因素,该研究成果为油田分层系开发和井网调整提供了直接的地质依据。