激光热裂砂岩可钻性及力学参数特征研究

目前浅部易开采煤炭资源逐渐枯竭,传统钻进技术在深层煤炭资源勘探开发时往往面临破岩效率低、钻进成本高和环境污染等问题。因此,亟需引入新型辅助钻井破岩技术破解此类难题。聚焦于新型激光辅助破岩技术,以坚硬砂岩为研究对象,系统开展了不同时长激光作用后砂岩的力学、可钻性试验,旨在探究激光作用下坚硬砂岩温度场时空演变特性、砂岩表面裂纹的扩展特征及力学参数和钻进效率。结果表明,随着激光作用时间的增加,砂岩表面裂纹由2条逐渐扩展为5条,裂纹面积由6.78 mm²增加到36.85 mm²;温度场的演化特征符合高斯分布规律,由热熔融区向低热区呈环状递减,激光照射15 s后达到热平衡,温度场演化趋于稳定;激光照射50 s后砂岩抗压强度、弹性模量降幅最高分别可达74.6%、92.7%,轴向峰值应变从0.52%不断增加到1.65%,表明岩石经激光作用后呈现由弹性状态向半塑性/塑性状态转变的趋势;激光作用50 s后砂岩进尺速率由0.09 mm/s增加到4.30 mm/s,失重比由2.73%增加到27.36%;合理设置激光参数有助于提高破岩效率与降低钻进成本,在照射20 ...     

滇西南澜沧地区南段组砂岩粒度特征与意义

近期完成的1∶50000区域地质调查中,在澜沧地区南段组(DCn)三个岩性段不同类型砂岩中采集了27件粒度分析样品,结果表明：沉积环境分属三角洲、海岸带、大陆斜坡浊流环境,主要为海进层序。三角洲环境砂岩具三角洲上前滨、河流中之边滩、支流河口砂坝特征。海岸带砂岩具三角洲支流河道中之主河道、邻近天然堤浅水支流河道特征。大陆斜坡浊流环境砂岩与浊流沉积中之哈德孙海下扇相似,更好地反映了古特提斯昌宁-孟连盆地形成与演化历史。     

碳封存砂岩储层的孔隙迂曲度分形特征研究

目前“双碳”减排的背景下,砂岩咸水层是最具潜力的二氧化碳封存介质,其孔隙结构特征决定了流体的运移及封存效率,对其进行研究具有重要的科学意义。分形维数常用于定量表征砂岩孔隙结构在三维空间中的分布规律,但以往对砂岩孔隙迂曲度分形特征进行研究时,多依赖于孔隙率、平均孔隙半径、平均迂曲度等特征值计算分形维数,并不能很好的反映岩石孔隙排列分布及孔隙连接的非均质性。文章将砂岩孔隙结构概化为具有迂曲度的毛细管,首先通过核磁共振成像（MRI）技术获取岩石片层图像,以盒维数法获得孔径分布分形维数;随后以孔径分布分形维数为目标值,结合不同迂曲度下的毛细管数量与孔径的分形标量关系,迭代计算迂曲度分形维数。与传统的分形维数计算方法相比,该研究确定的迂曲度分形维数更能体现岩石内部不同孔隙排列方式引起的迂曲度差异。     

川东地区侏罗系凉高山组致密砂岩储层特征及控制因素

侏罗系凉高山组作为四川盆地致密油气重点勘探目标,有利储层优选是实现其高效勘探的核心与关键,但目前仍受困于储层特征认识不清、致密成因解析不足等问题。运用铸体薄片、扫描电镜、高压压汞、包裹体测温等技术手段,以川东地区凉高山组致密砂岩为研究对象,在全面总结储层特征的基础上,建立成岩演化序列并解析砂岩致密化成因。研究结果表明：凉高山组主要为长石岩屑砂岩和岩屑长石砂岩;孔隙度分布在0.35%～7.71%之间,渗透率分布在0.000 01×10^-3μm²～0.078 60×10^-3μm²之间,为典型致密储层。砂岩整体压实胶结致密,仅发育少量原生孔隙和次生孔缝,储集空间以次生孔缝为主,发育两种类型孔喉结构。压实作用对原始孔隙度的平均减孔量为21.73%,是储层致密化的主导基础;胶结作用对原始孔隙度的平均减孔量为9.14%,其中,晚期方解石胶结通过占据孔隙空间大幅度降低储集性能,是储层致密化的重要因素;自生黏土矿物通过堵塞孔隙喉道、增强喉道迂回度等方式降低渗流性能,进一步加强了储层的致密程度;早期绿泥石胶结是研究区...     

川西坳陷须家河组四段致密砂岩储层可动流体饱和度影响因素

为研究四川盆地西部须家河组四段致密砂岩储层可动流体赋存特征和影响因素,结合铸体薄片、扫描电镜(SEM)、矿物全岩分析(XRD)等实验方法,分析其储层特征和孔隙微观结构特征;在此基础上利用核磁共振实验(NMR)及高压压汞实验对研究区典型岩心进行测试,详细分析、评价其可动流体赋存特征及其影响因素。结果表明研究区须四段砂岩储层样品核磁孔隙度介于1.72%～6.63%,平均值为4.34%;渗透率介于0～0.015 2×10^-3μm²;可动流体饱和度介于7.92%～32.66%;核磁共振T₂图谱可分为单峰型、双峰型及多峰型;按照孔喉大小分类,样品中孔喉50%以上为纳米孔。压汞分析结果显示样品排驱压力高,介于1.18～4.57 MPa,平均为2.45 MPa;最大进汞饱和度高,介于46.91%～97.66%,平均为63.28%;退汞效率介于14.09%～38.97%,平均为29.55%,反映出研究区须四砂岩样品具有孔隙分选差,非均质性强,孔隙连通性差的特点。分析认为样品的可动流体赋存特征差异主要受到来自储层物性、孔隙微观结构及矿物组...     

内蒙古东胜地区砂岩型铀矿赋矿地层方解石胶结物C、O同位素特征和成因模型

砂岩型铀矿赋矿地层方解石胶结物C、O同位素组成对研究成矿机制具有重要的理论和实践意义。前人在成矿流体来源定性判断方面做了大量的研究工作,但缺乏对成矿混合流体的组分特征及相关参数的定量认识。根据内蒙古东胜地区东南部皂火壕和西北部纳岭沟铀矿床赋矿地层直罗组方解石胶结物C、O同位素组成特征,建立了渗出热卤水和渗入地层水两种不同流体混合生成方解石胶结物C、O同位素组成定量成因模型,并研究了两种流体来源、溶解碳的浓度比、流体比例以及热液温度等综合因素。除少数样品方解石胶结物为地层沉积时形成外,大部分方解石胶结物是热卤水与地层水两种流体混合作用的结果,古生界有机酸脱羧作用导致热卤水中富含CO_2。东胜地区砂岩型铀矿成矿流体地层水与热卤水比例为0.5～0.9,地层水所占的比例较大;热卤水与地层水溶解碳浓度比主要范围为1.5～5.0,部分大于10.0,热卤水中溶解碳浓度较高,是富含CO_2的流体。混合流体温度分为两个主要范围55～80℃、90～140℃,结合古盐度和盐度指数反演,表明成矿流体为有机与无机混合成因的低温热液流体。用砂岩型铀矿赋矿地层方解石胶结物C、O同位素组成,可定量模拟两种流体溶解碳浓度比、流体比例和方解石形成时温度等流体成矿条件,解释碳酸盐胶结物成因,以便从成矿流体角度更好地理解成矿作用过程。     

内蒙古东胜地区砂岩型铀矿赋矿地层方解石胶结物C、O同位素特征和成因模型

砂岩型铀矿赋矿地层方解石胶结物C、O同位素组成对研究成矿机制具有重要的理论和实践意义。前人在成矿流体来源定性判断方面做了大量的研究工作,但缺乏对成矿混合流体的组分特征及相关参数的定量认识。根据内蒙古东胜地区东南部皂火壕和西北部纳岭沟铀矿床赋矿地层直罗组方解石胶结物C、O同位素组成特征,建立了渗出热卤水和渗入地层水两种不同流体混合生成方解石胶结物C、O同位素组成定量成因模型,并研究了两种流体来源、溶解碳的浓度比、流体比例以及热液温度等综合因素。除少数样品方解石胶结物为地层沉积时形成外,大部分方解石胶结物是热卤水与地层水两种流体混合作用的结果,古生界有机酸脱羧作用导致热卤水中富含CO2。东胜地区砂岩型铀矿成矿流体地层水与热卤水比例为0.5~0.9,地层水所占的比例较大;热卤水与地层水溶解碳浓度比主要范围为1.5~5.0,部分大于10.0,热卤水中溶解碳浓度较高,是富含CO2的流体。混合流体温度分为两个主要范围55~80℃、90~140℃,结合古盐度和盐度指数反演,表明成矿流体为有机与无机混合成因的低温热液流体。用砂岩型铀矿赋矿地层方解石胶结物C、O同位素组成,可定量模拟两种流体溶解碳浓度比、流体比例和方解石形成时温度等流体成矿条件,解释碳酸盐胶结物成因,以便从成矿流体角度更好地理解成矿作用过程。     

东海晚中生代岩浆弧和板块俯冲：FZ211井碎屑锆石的约束

晚中生代是古太平洋板块俯冲东亚陆缘的重要时期,也是华南大陆岩浆活动的重要时期.本文选用东海陆架丽水凹陷FZ211井紧邻中生代花岗岩基底的石门谭组(2031～2097 m)和明月峰组(1755～1806 m)的砂岩样品,开展碎屑锆石U-Pb同位素和微量元素等分析,获得了侏罗纪(180～160 Ma)和白垩纪(140～80 Ma)两期主要的岩浆事件记录,以120～80 Ma年龄组分更为发育.两期岩浆锆石均具有结晶温度低(605～792℃)、流体活动元素U、Th和LREE富集以及高场强元素Nb、Ta、Ti和HREE亏损特点,它们形成于典型的岩浆弧构造环境,岩浆中侏罗纪俯冲物质的加入明显优于白垩纪.与洋壳锆石相比,两期岩浆锆石U/Yb值(0.1～5.1)与大陆锆石类型一致,白垩纪岩浆锆石呈现向洋壳锆石过渡的趋势.东海渔山隆起应是晚中生代大陆岩浆弧的重要组成部分,120～80 Ma是俯冲和岩浆活动的强烈时期,东亚陆缘从侏罗纪到白垩纪显现出古太平洋板块俯冲回滚的特点.如果将渔山隆起岩浆弧与福州凹陷弧前盆地和SW日本到台湾的俯冲杂岩联结起来,区域上可构成晚中生代东亚陆缘汇聚的构造轮廓,即岩浆弧-弧前盆地-俯冲增生杂岩.     

鄂尔多斯盆地樊学油区长8砂岩裂缝平面展布及控制因素

裂缝发育程度及其平面展布是影响低孔特低渗储层有效、高效注水开发的关键。鄂尔多斯盆地樊学油区长8油藏及周边油藏投产油井存在砂岩裂缝发育区含水上升快、裂缝侧向油井水驱开发效率低等问题。本文基于岩心、声电成像测井资料标定常规测井资料,选取特征参数构建裂缝识别综合指数,实现樊学油区长8储层中砂岩裂缝的识别。依据识别结果绘制砂岩裂缝平面展布图,进而结合区域构造应力场及沉积特征分析裂缝发育的控制因素及其对生产开发的影响。研究表明,基底断裂中生代以来的重新活动控制了樊学油区裂缝的形成与展布,裂缝优势展布方位为北北西向和北东东向,砂岩裂缝的发育程度受区域构造应力场、砂体厚度以及岩层组合等因素影响。裂缝发育区油井具有初产高、产量递减快的特点,因此,在实际生产开发中,需要选择合适的注采井网,尽量采用大井距、小排距的方式提高驱油效率。上述认识为油藏开发部署提供一定的参考。