TBM滚刀贯入过程中泥岩破坏特征试验研究

为研究无侧限和有侧限条件下软岩贯入破坏特征,结合声发射检测技术和电镜扫描试验进行泥岩立方体试样常截面滚刀贯入试验,分析试验过程中荷载-贯入度曲线和声发射参数特征,并对岩石渣块断口进行细观电镜扫描,研究了破坏时细观和宏观裂纹形成过程。试验结果表明,（1）无侧限和有侧限贯入试验中荷载-贯入度曲线在跃进荷载处均出现明显峰值,跃进荷载峰值以后无侧限试样完全破坏,有侧限试样尚未完全破坏;（2）当宏观裂纹产生时无侧限试样声发射参数出现明显峰值,主要源于该宏观裂纹在试样内部的扩展。有侧限试样破坏过程中出现多次声发射参数峰值,对应多条宏观裂纹形成和扩展;（3）常截面滚刀贯入过程中试样内部出现微滑动,剪切破坏现象比较明显,可以认为滚刀贯入过程中泥岩破坏模式以剪切破坏为主。     

稠油油藏井间泥岩夹层对双水平井SAGD开发效果的影响

为定量描述稠油油藏蒸汽辅助重力泄油(SAGD)开采过程中注采井间夹层对双水平井泄油通道与开发效果的影响,针对新疆油田A区块,利用CMG数值模拟软件建立了表征SAGD注采井间夹层的数值模拟模型,对注采井间存在不同大小、间距及物性夹层情况下的SAGD蒸汽腔发育形态与开发效果进行对比,得到了稠油油藏夹层非均质影响SAGD开发的临界特征参数。矿场实际的非均质SAGD井组夹层展布特征、蒸汽腔发育特征及生产效果对比结果表明,得到的结论与矿场实践一致,因此可用于指导并实现经济、高效的稠油油藏双水平井SAGD开发。     

泥岩夹层软化试验研究

基于正交试验方案,研究了温度、卤水浓度及浸泡时间3个因素对泥岩夹层软化的影响规律。分别运用极差分析法和方差分析法对试验结果进行分析。对任意两个影响因素分别进行二元线性回归,根据其标准回归系数对泥岩夹层单轴抗压强度及弹性模量相对重要性比值构建判断矩阵,运用层次分析法计算各个影响因素的权值。试验结果表明：温度和浸泡时间在泥岩夹层软化过程中起着决定作用,影响权重达到98%以上;浸泡时间的影响最大,权重达到80%;卤水浓度的变化对泥岩夹层软化影响较微弱,在实际的工程中可以忽略不计。随着浸泡时间的延长和温度的升高,泥岩夹层内部裂隙逐渐被溶液侵入,单轴抗压强度和弹性模量呈递减趋势。鉴于卤水浓度影响甚微,仅利用温度和浸泡时间建立了软化方程。     

塔河油田φ177．8mm套管开窗侧钻井技术难题与对策探讨

近年来,塔河油田为满足部分侧钻井的地质避水要求,采取从石炭系巴楚组或奥陶系上部桑塔木组泥岩段进行开窗侧钻,但泥岩在井内液体浸泡下存在易坍塌、掉块等不稳定问题,给钻井、完井带来了巨大的安全隐患。此文介绍了塔河油田中177．8mm套管开窗侧钻井技术现状与难题,探讨了下φ127mm套管、膨胀波纹管、实体膨胀管封隔泥岩三种技术方案的可行性。     

强降雨作用下强风化泥岩降雨入渗特性试验研究

土体降雨入渗特性是实施坡面泥石流和土体滑坡发育过程研究的重要因素。研制了人工降雨土柱入渗试验装置,实施了10、20、30、40、50、60 mm/h共6种降雨强度下强风化泥岩的入渗试验,最长降雨历时105 min。试验结果表明：可将土体入渗过程可分为无压入渗、有压入渗和饱和入渗3阶段,其中土体的入渗率在无压入渗阶段和饱和入渗阶段均随降雨历时增长近似为常数,在有压入渗阶段则快速降低;通过定义降雨作用下土体入渗锋,包括初始入渗锋和终止入渗锋,分析了入渗锋所处位置随降雨强度的变化关系,初始入渗锋和终止入渗锋之间的幅值随降雨强度的增大而变宽;提出了可表征重庆地区侏罗系强风化泥岩入渗过程的土体降雨入渗公式。研究成果对于构建重庆地区降雨诱发型滑坡及坡面泥石流的预测预报模型有积极意义。     

全尾膏体动态压密特性及其数学模型

深锥浓密机是膏体技术中尾矿浓缩工艺的关键设备,深锥浓密机底流质量分数与泥层压力密切相关,孔隙比是表征底流质量分数的重要物理参数,但是孔隙比随泥层压力的变化规律并不清晰。针对这一问题,首先,提出了尾矿可浓缩性能表征的物理概念--有效孔隙比,即孔隙比减去饱和孔隙比;其次,采用某矿全尾砂进行了动态压密试验,结果表明,当泥层高度为31～200 mm,对应泥层压强为2 477～4 410 Pa,获得的底流质量分数范围为73.26%～78.30%,该质量分数范围对应的有效孔隙比为0.433～0.191。回归有效孔隙比与泥层压强数学关系得知,二者遵循幂函数Allometric模型;最后,提出了膏体动态压密数学模型,并根据模型曲线,将膏体动态压密分为3个区域：（1）线性压缩区,孔隙比随泥层压强增大而基本呈线性关系,孔隙比变化幅度较大;（2）衰减压缩区,随着压强继续增大,孔隙比下降幅度变缓,膏体趋于饱和;（3）恒定压缩区,该区域膏体达到饱和状态,孔隙比随着压强增大而基本恒定。该研究揭示了尾矿浓缩过程中孔隙比随泥层压强的变化规律,为浓密机设计及运行提供理论依据。     

塔里木盆地玉东-玛东构造带断层相关褶皱样式及演化

玉东-玛东构造带位于塔里木盆地,是在中寒武统膏盐层上滑脱的大规模褶皱冲断带,内部发育多种断层相关褶皱。目前对此构造带的研究,多关注了构造带的局部以及断裂变形。本文根据断层相关褶皱理论,利用地震资料,分析了玉东-玛东构造带内构造样式上的差异性,并通过二维构造正演模拟,建立了典型构造样式的运动学模式。认为研究区内玉东、玛东、塘北3个分区,具有不同的构造样式。玉东地区主要发育和铲式逆断层相关的断弯褶皱,玛东、塘北地区则发育断层突破的滑脱褶皱,突破断层在玛东地区为铲式断裂,而在塘北地区为坪-坡-坪式断裂。根据上奥陶统变形特征及其顶面不整合面之上的地层年代,认为玉东-玛东构造带的变形始于晚奥陶世,主要断裂及其相关褶皱形成于晚奥陶世末期。玉东地区在晚奥陶世早期,形成基底-盖层的低幅褶皱,在晚奥陶世末,形成铲式断裂及断弯褶皱;玛东和塘北地区变形发生在上奥陶统沉积之后,经历了滑脱褶皱和断层突破阶段。通过对比分析认为,断层相关褶皱样式的差异,与膏盐层岩性、厚度,上奥陶统岩性、厚度及构造转换作用有关。本研究有助于完善对塔里木盆地早古生代末期构造变形及演化的认识。     

从断层岩的角度认识泥岩涂抹及其定量表征——以济阳坳陷东辛油田营32断层为例

从断层岩入手,分析了断层岩与断层封闭性的相关性,进一步建立起断层岩纵向类型变化与断层封闭性的关系。根据断层岩的类型及含油气沉积盆地的埋深,把泥岩涂抹类型分为未成岩塑性剪切型泥岩涂抹及成岩脆性研磨型泥岩涂抹。根据岩石纵向流变性,把断层封闭性分为浅层高渗封闭开启段、中层碎裂封闭开启段及下层韧性变形封闭段,并加以对比与剖析。探讨了泥岩涂抹定量表征问题,指出不同泥岩涂抹类型应采取的计算方法及目前研究中存在的问题。对东辛油田营32断层的泥岩涂抹研究表明,该断层南段几个重要含油层位的封闭性不好,导致油气穿越断层,发生了油气再运移,而北段所有含油层位都是封闭的。这说明了同一条断层封闭的差异性及动态性。     

江汉盐湖盆地中高成熟原油的地球化学特征及油源探讨

江汉盐湖盆地中钟76井潜江组潜四段3300m以下发现的高成熟轻质原油,其基本特征是：饱和烃含量特高,非烃和沥青质含量很低;富含植烷、伽马蜡烷、C35升藿烷、孕甾烷和C27胆甾烷等指示高盐度、强还原环境的生物标志物。尤其明显的是C27-C29甾烷异构化程度高,αββ20R和20S峰十分突出,C29甾烷的两个参数值均大于等于0．5,指示了原油的成熟度已处于高成熟阶段。根据油源条件分析,认为该地区潜江组潜一段至潜四上段烃源岩埋深浅于3000m,P值小于1％,处于未成熟-成熟阶段,不具有形成高成熟原油的可能性,只有潜四下段烃源岩已进入生烃高峰高成熟早期阶段,能够提供轻质原油的油源。生物标志物多项地球化学资料及参数综合对比表明,本区两种成因类型的高成熟原油,其油源确系来自潜四下段两种不同沉积环境形成的泥质灰岩和灰质泥岩,明显具有近源运移聚集、自生、自储的特征,这展示了该地区潜四下段及其下覆的古潜山深层油气勘探有着良好的前景。     

三肇凹陷青山口组-段泥岩超压形成与演化过程初探

在泥岩超压形成与演化机制研究的基础上,利用声波时差资料,根据泥岩破裂与愈合机理建立了-套泥岩超压形成与演化过程的恢复方法,并对松辽盆地三肇凹陷青山口组一段泥岩中的超压形成与演化过程进行了恢复.青一段泥岩沉积初期开始形成超压之后,先后经历了5次释放,目前正进入第6次超压演化过程中.因其超压自身释放时期相对较早（均早于源岩大量生烃期）,对内部油气排出不起作用,后期稳定发育,对下伏扶杨油层的油气聚集与保存十分有利,这可能是造成该凹陷扶杨油层油气聚集的一个重要原因.该实例充分表明本文的方法用于泥岩超压形成与演化过程恢复是可行的.