A CIP-based numerical simulation of free surface flow related to freak waves

An enhanced numerical model for simulating two-dimensional incompressible viscous flow with distorted free surface is reported. The numerical simulation is carried out through the CIP （Constrained Interpolation Profile）-based method, which is described in the paper. A more accurate interface capturing scheme, the VOF/WLIC scheme （VOF：Volume-of-Fluid;WLIC：weighed line interface calculation）, is adopted as the interface capturing method. To assess the developed algorithm and its versatility, a selection of test problems are examined, i.e. the square wave propagation, the Zalesak’s rigid body rotation, dam breaking problem with and without obstacles, wave sloshing in an excited wave tank and interaction between extreme waves and a floating body. Excellent agreements are obtained when numerical results are compared with available analytical, experimental, and other numerical results. These examples demonstrate that the use of the VOF/WLIC scheme in the free surface capturing makes better results and also the proposed CIP-based model is capable of predicting the freak wave-related phenomena.     

渤海古近系东营组三角洲相油田地质特征研究

渤海古近系东营组三角洲相油田是渤海油田的主力含油层系.从构造、储层与沉积、流体和油藏等方面对渤海海域东营组三角洲相油田地质特征进行了研究,按河流三角洲和辫状河三角洲相砂岩油藏两种沉积相类型分别对储层分布特征进行了描述.在此基础上探讨了此类油田的流体分布特点和油藏模式,并认为渤海东营组三角洲相油田以中到大型为主,储层岩性大都属于高孔高渗的疏松砂岩,储层具有分布较稳定、油层厚和物性好等特点,原油以普通稠油为主,其次是中、低黏油.     

东营凹陷民丰地区深部储层成岩环境变化研究

通过薄片鉴定、激光拉曼光谱分析、全岩和粘土矿物分析以及流体包裹体测试等手段,结合埋藏史分析,研究了东营凹陷民丰地区深部储层成岩环境的特点。分析认为,东营凹陷民丰地区深部储层成岩现象丰富,表现出不同成岩环境相叠合的特征,存在酸性、碱性和酸性碱性交替等多重成岩环境。着重利用不同成岩环境代表矿物中的流体包裹体分析成岩环境的变化,结果显示,3 000~3 200 m是碱性流体活动的重要深度。东营凹陷民丰地区深部储层在埋深过程中由浅到深大致经历了（弱）碱性（小于1 750 m）→酸性（1 750~3 200 m）→酸碱交替（3 200~4 000 m）→碱性（4 000~5 000 m）→弱碱性到弱酸性（大于5 000 m）多重成岩环境的变化,从而形成了现今复杂的成岩现象。埋深和温度是成岩环境变化的宏观主导因素,但并非绝对控制因素,局部流体性质的变化更能直接导致成岩环境的变化。     

岩墙厚度对成矿作用的约束:以石湖金矿为例

根据透岩浆流体成矿理论,岩浆体是含矿流体的通道而不是来源,因而估算含矿流体注入岩浆体的能力是评价高位侵入体成矿潜力的有效方法。文中利用一维传热模型计算了石湖金矿区三类代表性岩墙(花岗斑岩、石英闪长玢岩和辉绿岩)不同厚度条件下的冷却时间尺度,同时估算了岩浆冷却过程中的粘度变化速率。假定岩浆侵位于约6 km,且完全固结时含矿流体才不能有效注入,石湖金矿区三类代表性岩墙的最小临界成矿厚度分别为3345 m(花岗斑岩)、822 m(石英闪长玢岩)和102 m(辉绿岩)。模拟结果与石湖金矿区矿体的产状一致,暗示模拟结果具有较强的实用价值。结合岩墙长度/宽度比值,进一步估算致矿侵入体的最小临界出露面积分别约为312～1 561 m2(玄武质岩体)、0014～0068 km2(石英闪长玢岩)和0011～0034 km2(花岗斑岩)。估算结果为野外地质找矿提供了一个定性的标准,对快速资源勘查具有参考价值。     

基于层次分析方法对姬塬地区流动单元的研究

同一类流动单元,岩石物理性质、储集渗流能力类似,在开发动态上具有一致的渗流规律和水淹特征。为了进行姬塬地区特低渗砂岩储层流动单元研究,采用层次分析的思路,在精细小层对比、沉积微相研究、隔夹层与渗流屏障识别及连通体划分的基础上,运用多参数聚类分析方法,对研究区延长组长4+5²₂单砂层流动单元进行了划分。通过微观水驱油实验,刻画了不同类别流动单元孔隙结构、流体渗流及水驱油效率的差异性,从动态的角度验证了划分结果的合理性。研究认为:A类和B类流动单元具有砂体厚度大、储集系数、流动系数及流动带指数都较高的特点,砂岩物性好、连通性好、排驱压力低,水驱效率分别为65.7%和54.9%,是姬塬油田有利高产稳产区;C 类流动单元水驱效果差,为剩余油富集区,是油田后期挖潜的重点区域。     

贵州岩屋坪汞矿床有机流体成矿的包裹体证据

岩屋坪汞矿床是铜(仁)凤(凰)汞矿带内重要的汞矿床之一。对该矿床中的流体包裹体进行了研究,结果表明:矿床内存在多种类型包裹体,包括H2O包裹体、烃H2O包裹体、烃类包裹体和固体辰砂包裹体。气液H2O包裹体均一温度变化于82.4~176.5 ℃,流体盐度为13.40％~21.75％NaCl,密度主要集中在1.05~1.10 g/cm3,成矿流体属于一种高盐度、高密度的油田卤水。矿石中沥青和辰砂晶体常分布在同一微裂隙中,辰砂晶体中常捕获有沥青包裹体,沥青包裹辰砂颗粒,烃类包裹体和固体辰砂包裹体密切共生,说明有机质与汞矿化的关系极为紧密,为研究有机质在汞的成矿过程中的作用提供了重要依据。     

延长探区下古生界马家沟组储层流体包裹体特征

流体包裹体研究在划分油气运移充注期次、确定油气藏形成时间等方面均有重要的应用价值.通过镜下观察流体包裹体的特征,划分类型,描述其特征,对与烃类共生的盐水包裹体进行均一化温度测试,并结合其他相关地质资料,认为延长探区马家沟组储层流体包裹体的均一温度集中分布在85~115℃范围内,包裹体捕获时的埋藏深度为2500~2800 m.结合盆地的埋藏史推测天然气成藏时间为晚三叠-早侏罗世.     

内蒙古额尔古纳地区431铀矿床地质特征与流体包裹体研究

为确定额尔古纳地区铀矿特征及成因类型,选择431铀矿床,在矿床地质特征研究基础上,对与铀矿化成因关系密切的硅化石英脉进行了流体包裹体显微测温.研究结果表明,431矿床产于印支期花岗岩与新元古代额尔古纳群变质岩接触带部位,受断裂构造控制明显,围岩普遍发育硅化、绿泥石化、水云母化、高岭土化、碳酸盐化等蚀变现象,地表矿石中铀矿物主要为钙铀云母.硅化石英脉中含气液两相和含CO₂三相两种类型包裹体,对应的均一温度分别为132.2~301.5℃和322.5~408.9℃,平均值为247℃;盐度分别为12.65%~2.73%和4.04%~16.94%,平均值为8.18%;流体密度分别为0.76~0.94 g/cm³和0.60~0.78 g/cm³;成矿流体属中温、中低盐度、低密度的NaCl-H₂O-CO₂流体体系.利用相关公式估算该区铀矿的成矿深度介于0.4~1.7 km.431铀矿床属浅成中温热液矿床,成因上与花岗质岩浆作用有关.     

吉林省新华龙钼矿床流体包裹体

新华龙钼矿床位于中国东北地区吉林省东部,是一个新发现的斑岩型钼矿床。矿床产于花岗闪长斑岩中。矿床成矿阶段包括石英-浸染状辉钼矿、石英-网脉状辉钼矿、石英-黄铁矿-黄铜矿、石英-多金属硫化物和石英-碳酸盐化5个阶段。流体包裹体实验结果表明：流体包裹体的类型主要为气液两相包裹体,其次为纯气相和纯液相包裹体,还有少量含子矿物的多相包裹体。流体包裹体的均一温度为172～385 ℃,盐度(w(NaCl))为8.51%～45.44%。从早阶段到晚阶段成矿流体温度具有规律的演化,均一温度分别为360～390 ℃、270～350 ℃、250～260 ℃、220～230 ℃、170～190 ℃。其中:含子矿物多相包裹体均一温度为272～385 ℃,盐度为35.79％～45.44％,密度为1.07～1.08 g/cm³;气液两相包裹体均一温度为172～381 ℃,盐度为8.51％～23.36％,密度为0.70～0.99 g/cm³。激光拉曼光谱分析表明,包裹体的气体成分主要为CO₂、H₂O、N₂和CH₄。包裹体岩相学及测温表明,流体由早期的高温、高盐度、含二氧化碳的含矿流体在主成矿阶段发生流体包裹体的沸腾、CO₂逸出、温度降低等过程,导致大量金属硫化物沉淀。结合氢氧同位素特征,初步确定该矿床的成矿流体主要以岩浆水为主,后期有大气水的加入。流体沸腾是新华龙钼矿床成矿的重要机制。     

全尾砂-废石混合回填膏体流动特性变化规律

质量浓度、废石掺量是影响尾砂-废石混合回填体流动特性的主要因素,研究这些因素对膏体流动性的影响规律,对于控制膏体流动性具有重要意义。采用改进的小型直剪装置进行混合回填体直剪试验,以黏聚力、内摩擦角、抗剪强度为依据,综合得出了混合回填膏体流动性变化规律。试验结果表明,膏体在受力变形前期呈较为明显的似弹性性质,随废石掺量增加,位移-剪应力曲线中阶梯状变化趋势增加;回填体黏聚力取决于质量浓度,内摩擦角受质量浓度和废石掺量影响程度基本相同,两者协同作用;质量浓度在80%～88%范围时,黏聚力随质量浓度增大呈非线性增大,内摩擦角与质量浓度呈S型变化趋势;抗剪强度随质量浓度的增大而增加,在82%～84%区间抗剪强度变化显著,流动性出现突变。