高盐矿井水深部转移存储介质特征与水动力演化规律

高盐矿井水处理及排放是近几年影响煤炭高效开采的重要因素之一,选择开采煤层底板下深部适当的含水层,将高盐矿井水进行异位转移存储是一种值得探索的矿井水排放减量方法。以鄂尔多斯盆地X矿为例,分析认为开采煤层以下宝塔山砂岩和深层刘家沟组砂岩地层具备转移存储空间。采取压汞实验和岩石力学分析研究2组地层介质特征;采用水位自然恢复试验、压水试验和数值模拟等手段研究水文地质参数和水动力场特征。结果表明:宝塔山砂岩孔隙率为6.57%~19.89%,储水潜力大但距离开采煤层过近,转移存储矿井水可能引起底板突水威胁,现今开采阶段不考虑作为转移存储目的层;刘家沟组孔隙率为4.18%~7.49%,原始状态下渗透系数为5.31×10-6 m/d,注水压裂后为0.008 14~0.015 27 m/d,渗透能力大幅提升并可保持稳定;MODFLOW模拟结果表明,刘家沟组含水层在长期转移存储矿井水方面具备较好前景。      

NC区块页岩气水平井压裂微震实时监测

页岩气储层压裂时微震微小、对其地面监测的记录数据信噪比(S/N)很低,常常<10%.且这些微震多为剪破裂,在不同地点的记录波动具有很强的正负极性.因此,在数据采集过程中需要躲避噪声源、进而有效去噪,以提高剪切破裂的S/N.为了提高微震监测成果在压裂过程中的实用性,需要对整个压裂过程采用实时监测的裂缝描述,为压裂泵注程序优化及时提供参考数据和指导.中国石化重庆页岩气有限公司在2020年5月应用微破裂向量扫描技术对NC区块的三口水平井的压裂进行了地面微震实时监测.三口井埋深3452～3667 m,共压裂和监测了56段.因满足了安静点观测及去噪的应用微破裂向量扫描的必要条件,输出结果可靠.实时观察了每段缝网的发展,有显著的间歇性和跳跃性.每段缝网均由多条交叉子破裂带组成,平均的主走向NE110°、全长470 m、宽度为长度的一半弱,井组地域平均最大主压应力方向应在NE110°～140°之间.由于实时监测,根据缝网当前形态,及时采取了变换排量和砂比等参数,辅以暂堵、改变液性、和停泵转向等手段,实现了更大的改造体积.     

鄂尔多斯盆地延川南区块深部地应力状态及其对煤层气开发效果的影响

延川南区块煤储层埋深在700～1500 m,多数深于900 m.基于该区块压裂施工压降数据,计算最大、最小水平主应力和垂向应力,划分储层地应力类型,分析了地应力及其类型对渗透率和压裂效果的影响.结果表明,研究区整体处于拉张状态,最大、最小水平主应力和垂向应力与埋深呈正相关线性关系.地应力类型以Ia类为主,III类其次,...     

脆性岩石多裂缝干扰扩展机理研究

海洋中赋存有丰富的页岩油,由于这类储层岩性致密,需要采用体积压裂技术提高产能,而研究体积压裂过程中岩体内多个天然裂缝的扩展规律及其影响因素对于裂缝网络的形成至关重要。在水力压裂主裂缝壁面上及主裂缝两侧脆性岩体的水平切面上,当存在多条同轴天然裂缝时,影响天然裂缝起裂方向及起裂条件的因素较多。因此需要在线弹性断裂力学理论的基础上,运用最大周向拉应变及平面应变理论,建立受远场地应力作用及裂缝面受水压力作用下的理论模型。根据模拟结果,在主裂缝壁面上,随着垂向应力差异系数增加,天然裂缝最小起裂净压力减小,起裂角度增加,因此天然裂缝的扩展与垂向应力的大小有重要关系,垂向压力越小则越利于形成缝网。与有一定倾斜角度的裂缝相比,垂向天然裂缝容易破裂扩展。当天然裂缝的条数增加,天然裂缝的最小起裂净压力降低,有利于形成主裂缝壁面上的裂缝网络,达到体积压裂的效果。在主裂缝两侧岩体的水平切面上,天然裂缝与最小主应力方向的夹角越大,则对应破裂压力越小,且不需要较大的缝内压力（小于最小主应力）即可破裂。存在多条裂缝时,目标裂缝张性破裂的缝内压力均降低。上述模型及应用模拟揭示了脆性岩石在水力压裂过程中,主裂缝壁面岩体...     

煤矿井下硬煤层顺层长钻孔分段压裂强化瓦斯抽采技术及应用

针对硬煤层瓦斯抽采衰减快,抽采周期长、效率低等问题,提出了中硬煤层顺层长钻孔分段压裂增加煤层透气性瓦斯强化抽采技术。以陕西彬长矿区4号煤层为研究对象,在实验室采用SEM高分辨率电子显微镜对比分析了水力压裂前后煤体微观孔隙结构变化特征;利用Abaqus软件模拟了封隔器受力特征及钻孔的稳定性;在彬长矿区大佛寺煤矿井下4号煤层进行水力压裂工业性试验。结果表明：煤层在加载压力15 MPa,保压48 h,煤体的孔隙、裂隙数量增多,孔径尺寸增大,且连通性增强,裂隙间的连通性明显提升。压裂过程中,封隔器同时受到内压和外压载荷产生膨胀变形,内压15 MPa、外压10 MPa时,可保持硬煤钻孔结构完整同时,产生最大的封隔摩擦力。工程试验完成3个顺煤层定向长钻孔分段压裂施工,孔深540～568 m,每孔分8段压裂,单孔注液量910～1 154 m³,累计注液量3 011 m3;压裂后,利用孔内瞬变电磁测试确定压裂影响半径34～46 m。压裂钻孔平均瓦斯抽采纯量0.72～1.73 m³/min,平均抽采瓦斯体积分数42.60%～67.48%;对比试验区常规钻孔,瓦...     

莺歌海盆地底辟带热流体输导系统及其成因机制

莺歌海盆地底辟带热流体输导系统以垂向断裂和裂隙系统为主 .根据断裂和裂隙系统形成机制及其赋存特征 ,划分为三种类型 ,即弥散型层内流体压裂、穿刺型断裂、拱张型断裂 .这些断裂和裂隙系统的发育不仅影响到盆地温度场和压力场的变化 ,而且还影响到超压体系中烃类气体的运移 ,它构成烃类气体垂向输导的主要通道 .超压流体囊幕式突破使得这些断裂和裂隙系统呈幕式开启和封闭 ,从而构成了莺歌海盆地多源混合、多期运聚的天然气成藏模式 .     

区域四维变分资料同化的数值试验

针对中尺度数值预报模式预报误差的主要来源,尝试利用四维变分资料同化的方法来改善预报效果。在已建立的中尺度模式（ＭＭ４）四维变分资料同化系统基础上,进行了若干数值试验,通过比较同化前后的预报来检验同化的效果。这些试验中初始场、模式误差和侧边界条件被分别或同时作为控制变量来进行调整,主要探讨了模式误差和侧边界条件对同化及预报的影响,以及同时结合两者或三者的途径和方法。对两组个例分别进行的试验结果表明,区域中尺度模式预报误差除了来源于初始误差外,模式误差、侧边界条件也有不可忽视的作用。同化时应同时考虑初始场、模式误差和侧边界条件这三方面的共同作用,仅修正其中某一个或某两个会把由于其它方面造成的预报误差转嫁到它们之上,从而出现尽管目标函数下降很快而预报结果并没有相应改善的现象。     

青海锡铁山铅锌矿床喷流沉积后的构造再造过程

本文提出锡铁山矿区早期属伸展构造体制,形成加里东期变质核杂岩;晚期属收缩构造体制,形成海西期褶皱冲断岩片。认为基底剥离断层(F1)与上剥离断层(F2)所夹绿色变质岩系(O3tna -b)属绿片岩相顺层正滑韧性剪切带,带内基性 -中酸性火山岩所夹灰岩层经变形分解作用形成大理岩构造透镜体群,并在递进变形过程中经水力压裂作用在其中形成系列雁行排布的Y或R型张裂构造,而原先赋存于海相火山岩中由喷流沉积作用形成的层控铅锌矿体则完全从高应变带内迁出,继而沉淀于低应变的透镜化大理岩中及其附近的新生容矿空间中。重点阐述了大理岩透镜体的几何特征,并依此提出预测隐伏铅锌矿体的地质依据     

隐伏碳酸盐岩地层钻井工艺探讨

总结了隐伏碳酸盐岩地层施工岩溶井的钻井工艺,着重介绍了碳酸盐岩地层的钻进方法：长取粉管钻具及量供水钻井方法,以及采取爆破压裂技术洗井扩大水量等,效果显著。     

川西洛带构造蓬莱镇组地层现今地应力场特征

本文利用水力压裂资料,测井资料对川西洛带构造蓬莱镇组地层的现今地应力特征进行了研究,确定出单井的地应力剖面及以段的砂岩层地应力分布,讨论地应力场特征。