稠油热采储层非均质性及其对开发的影响——以辽河西部凹陷某试验区于楼油层为例

本文以辽河西部凹陷某试验区为例,基于7 口井岩心、镜下薄片、分析测试及400口井测井等多种资料,采取点、线、面相结合的研究思路,利用地质统计学方法,开展稠油热采储层非均质性研究。整体上,于楼油层储层非均质性较强,储层非均质性受沉积作用、成岩作用和构造作用等影响（以沉积作用为主）。单井岩电特征与层内韵律非均质性关系密切,目的层可见3种沉积韵律模式,包括正韵律、反韵律和复合韵律（其中以正韵律和复合韵律为主）。沉积微相空间上的快速变化,导致储层非均质性增强。单层之间隔层分布较稳定,隔层厚度多大于2 m。非均质性强、中、弱的区域大体呈条带状,以北西-南东向展布,与物源方向基本一致。储层非均质性直接影响到了油藏的开发效果,研究储层非均质性可为油藏开发方式的转换提供参考。     

采动影响下矿区地下水主要水-岩作用与水化学演化规律

煤矿开采势必破坏天然水化学环境,然而矿区多类含水层地下水系统水化学研究尚未从时空角度分析采动影响下水化学演化的本质。以临涣矿区为研究示范,基于历年常规水化学数据开展主成分分析,揭示采动影响下水化学演化过程中的水-岩作用机制。其中,第1主成分代表碳酸盐、硫酸盐溶解及黄铁矿氧化作用,第2主成分代表阳离子交替吸附及脱硫酸作用。采动影响下矿区主要突水含水层地下水碳酸盐、硫酸盐溶解及黄铁矿氧化作用均逐渐减弱,减弱区域不尽相同;然而,阳离子交替吸附及脱硫酸作用的变化规律不明显。研究成果为矿井突水水源识别和水资源保护与利用提供理论依据。     

中国煤层气技术可采资源潜力

煤层气原地资源量和技术可采资源量的计算结果,可为国家制定煤层气开发战略提供决策依据,也可为煤层气开发的相关部门或单位提供参考依据,对推动我国煤层气产业发展具有重要意义。通过对我国褐煤分布区的煤层气资源量的计算,弥补了我国长期缺少褐煤煤层气资源量的缺陷,使我国煤层气资源量数据更加完整,我国陆上煤层埋深2 000 m以浅的煤层气原地资源量为32.86×10¹²m³,其中,褐煤主要分布区为1.40×10¹²m³,非褐煤地区为31.46×10¹²m³。利用已建立的煤层气技术可采资源量评价方法体系,并基于目前的开发技术,对我国煤层气技术可采资源量进行计算,结果为13.90×10¹²m³,占原地资源量的42%。     

露天转地下采场覆岩变形破坏特征及其层厚效应研究

借助数字照相量测技术,通过相似材料模拟试验,对6.80m、11.40m两种不同矿层厚度条件下,云磷集团晋宁磷矿2#坑口露天转崩落法地下开采后采场上覆岩层的变形破坏特征及动态演化过程进行了系统研究,同时对采场覆岩变形破坏特征的层厚效应进行了探讨分析。结果表明： （1）采场覆岩变形破坏的范围与程度均随着地下采场开挖空间范围的增加而增大,其演化过程可划分为局部小范围冒顶、线性持续增大以及整体非线性剧烈垮塌3个阶段;（2）矿体层厚由6.80m增至11.40m后,采场覆岩受采动影响的范围、变形破坏的幅度及垮落角均增大,沉降曲线则由类瓢形变为类半碗型;（3）充分开采阶段后,采场覆岩的变形破坏演化过程呈现明显突发性与时间效应。相关研究结论可为矿山露转井后地压管理提供一定的理论参考。     

采卤对接井技术在XL3-7井的应用

结合河南平顶山采卤对接连通井的施工实例,详细介绍了采卤对接井轨迹控制、造斜过程中所遇到的问题及解决措施。     

利用水源热泵开采浅层地热能若干问题的探讨

地下水源热泵采能技术作为一种浅层低温地热能的可持续开发方式,在我国推广应用已有近十年的时间。尽管推广时间不长,但发展速度非常之快,尤其是近3～5年。由于多方面的原因,我国部分地下水源热泵采能工程逐渐暴露出一些问题,需要给予足够的重视。本文介绍了地下水源热泵采能系统的运行模式及特点,简要地对国内外热泵采能技术的应用现状进行了综述,并对该项技术在我国推广应用过程中存在的一些问题,进行了一定的分析和讨论。     

河南省深部煤系气与地热资源协同共采技术思路探讨

河南省深部煤系气资源潜力巨大,但煤系气储层普遍具有低压、低渗、低饱和特性,同时发育煤层普遍具有构造煤特征,深部煤系气勘查开发存在较大不确定性风险。为了降低深部煤系气勘探开发风险,提高资源综合开发利用效益,结合河南省深部煤系气与地热资源赋存特征,对河南省深部煤系气与地热资源协同开采问题进行了一些思考,分析了目前深部煤系气钻井工艺、井身结构以及排采工艺流程,同时结合地热资源开发利用新技术,针对气、热协同共采过程中存在的冲突点提出了技术及工艺流程改进思路,为实现河南省深部煤系气与地热资源协同共采目标进行了有益的探索。     

松软煤层瓦斯钻孔失稳分析及动态密封技术

自驱修孔钻头是修复失效长钻孔的有效技术手段,为进一步提高修孔速度和瓦斯抽采效果,本文基于射流反冲理论,分析了射流反冲力与喷嘴参数的关系,构建了自驱修孔钻头旋转力学理论模型。采用LS-DYNA开展不同结构钻齿破煤过程,分析了不同钻进压力和扭矩作用下钻齿对煤体破坏形式和钻齿破煤体积变化规律,并开展了破煤实验验证数值模拟结果。形成了自驱修孔钻头参数确定方法,设计了自驱修孔钻头,并在郑煤集团超化煤矿22煤柱面底抽巷进行了工程实验。研究结果表明：(1)喷嘴张角α和偏心角β是决定钻进压力和扭矩分配的关键参数,通过调控张角和偏心角可实现钻进压力和扭矩的最优匹配。(2)相同钻进参数条件下,钻齿结构对破煤体积影响较大,阶梯钻齿破煤效果最优。在钻进压力为120 N、扭矩0.6 N·m时,阶梯型钻齿结构的修孔钻头能够实现钻进压力和扭矩最优匹配。(3)确定了最优修孔钻头结构参数为：钻头外径28 mm;后置喷嘴张角20°,偏心角90°;前置喷嘴张角90°,偏心角0°。(4)工程应用结果表明：瓦斯抽采纯量提高了1.96倍,瓦斯抽采体积分数提高了3.98倍,修孔速度提高了1.2倍。通过改进钻头动力参数及优化钻齿结构,设计的自驱修孔钻头在工程实践中达到了提高修孔速度和瓦斯抽采效果的目的。

     

高硫酸盐矿山废水的处理方法研究进展

高硫煤矿闭坑后成为埋藏在地表以下深部的产酸污染场,对相邻含水层和周边环境造成了潜在危害,且因采动效应影响和矿井空间分布复杂导致相邻含水层的污染过程与污染程度评价困难。以某闭坑矿区为研究对象,选取SO₄ ²⁻作为特征污染物,考虑多煤层采动裂隙对含水层结构的破坏影响,运用数值模拟技术对闭坑矿区酸性矿井水中SO₄ ²⁻污染迁移特征进行研究,并分析流体扩散系数对含水层污染物运移的影响。结果表明：SO₄ ²⁻在二叠系童子岩组砂岩含水层中水平迁移面积随时间增大而增大,增大速率逐渐减小,垂向渗透系数扩大10倍,空间变异性增强;闭坑5、10、15 a后,最大水平迁移距离分别为215、414、612 m,最大垂向迁移距离分别达到50、65、70 m;而扩散系数越大,产酸时间越长,SO₄ ²⁻迁移距离和污染范围将随之增大,相较于水平方向,垂向上SO₄ ²⁻浓度变化对扩散系数的敏感度更高。基于模拟结果,结合闭坑矿区实际条件,针对性提出了“源头减量−过程阻断−末端治理”的综合防控与治理方案。研究结果将为该闭坑煤矿酸性矿井水污染治理与防控提供理论基础,也为其他同类矿井提供科学借鉴。

     

断层蠕动的断裂力学模型

对于断层蠕动的仪器观测历史不长,但已取得不少有价值的资料。图1是1971年7月17日美国加利福尼亚中部卡拉维拉斯断层上记到的一次著名的蠕动事件。图中BRT、BLS、WRT、HLC、HLS和HLD是断层上自西北向东南排列的一组蠕变仪。图中可见17