Quantification of Aperture and Relations Between Aperture,Normal Stress and Fluid Flow for Natural Single Rock Fractures

Accurate quantification of rock fracture aperture is important in investigating hydro-mechanical properties of rock fractures. Liquefied wood’s metal was used successfully to determine the spatial distribution of aperture with normal stress for natural single rock fractures. A modified 3D box counting method is developed and applied to quantify the spatial variation of rock fracture aperture with normal stress. New functional relations are developed for the following list: (a) Aperture fractal dimension versus effective normal stress; (b) Aperture fractal dimension versus mean aperture; (c) Fluid flow rate per unit hydraulic gradient per unit width versus mean aperture; (d) Fluid flow rate per unit hydraulic gradient per unit width versus aperture fractal dimension. The aperture fractal dimension was found to be a better parameter than mean aperture to correlate to fluid flow rate of natural single rock fractures. A highly refined variogram technique is used to investigate possible existence of aperture anisotropy. It was observed that the scale dependent fractal parameter, K _v, plays a more prominent role than the fractal dimension, D _a1d, on determining the anisotropy pattern of aperture data. A combined factor that represents both D _a1d and K _v, D _a1d × K _v, is suggested to capture the aperture anisotropy.     

吉林省临江市横路岭金矿地质特征及找矿思路

吉林省临江市横路岭金矿位于辽吉古元古宙裂谷中段太子河至浑江陷褶断束(Ⅲ)老岭断块(Ⅳ)以及浑江上游凹褶断束(Ⅳ)鸭绿江凹褶断束(Ⅳ)三个构造单元交汇区域,荒沟山"S"型构造带的中南部。矿体产于珍珠门组(Pt1z)与花山组(Pt1hs)接触带附近,受接触带之间的断裂构造(F1)控制,容矿构造为与F1断裂平行或小角度斜交的次级断裂,从容矿构造的规模及所处位置分析,Ⅰ-3号、Ⅰ-8号矿体具有较大的工作价值。     

特低渗透砂岩储层微裂缝特征及微裂缝参数的定量研究——以鄂尔多斯盆地沿25区块、庄40区块为例

对鄂尔多斯盆地沿25区块、庄40区块长6油藏进行精细描述,指出微裂缝对提高储层的渗流能力,提高特低渗油藏开发水平具有十分重要的意义.阐述了特低渗透储层的岩块、显裂缝系统及其各自特征,指出显裂缝大致由三组裂缝组成.研究认为:岩块系统包括基质和微裂缝两部分,微裂缝一般长度小于200 μm,规模小;两区块特低渗储层微裂缝呈条带状展布,且呈平行或雁式排列,具有明显的方向性,条带性随着岩性的变化而变化;可将微裂缝划分为有效缝和无效缝,有效缝对渗流起作用,无效缝充填方解石,对渗流不起作用.微裂缝和基质的储、渗性能差别很大,沿25区块微裂缝的储集能力是基质的0.0377倍,渗流能力是基质的42倍;庄40区块微裂缝的储集能力是基质的0.0337倍,渗流能力是基质的78倍.     

A Grey Fuzzy Comprehensive Model for Evaluation of Geological Structure Complexity

Several structure sets (faults and folds) are characterized by their self-similarity properties. Herein, we discuss the degrees of complexity of fractures by introducing the box-counting fractal dimension of faults as a key criterion to be used in comprehensive fuzzy analysis model for evaluation of the complexity of structures. Totally, eight criteria including density, intensity, length of faults, types and box-counting fractal dimension of faults, the intersection angle between faults and coal beds, gradient coefficients, dip angles of the coal beds, and variation coefficients of dip angles of the coal seams, were used for the evaluation purpose. The grey fuzzy comprehensive assessment model was used to rank the relative importance of these criteria. Scores indicating the complexity of structure were calculated on the base of criteria values and their weights for each sub-area of the study area in the Pansan (潘三) coal mine district in the southern Anhui (安徽) Province, China. The result on the calculated complexity of structure is useful for mining planning in the study area.     

隧道区岩体结构特征分析及量化

裂隙岩体独特的裂隙网络结构,控制了其内在的各种力学及水力学行为。因而对裂隙岩体网络结构特征的研究,成为对裂隙岩体水力学特性研究的基础。文章结合石太客运专线特长隧道（太行山隧道）分析了隧道区裂隙发育特征及地质构造对渗透性的影响,量化裂隙岩体结构特征,为准确地预测隧道涌、突水位置及水量提供了理论的依据。     

光山凉亭-薄刀岭银金矿床地质地球化学特征

凉亭-薄刀岭银金矿床属构造蚀变岩型。矿体赋存于中元古界信阳群龟山岩组下段第一、二岩性层（Pt2g^cd＋di）白云石英片岩、碳质绢云石英片岩内,严格受EW向构造破碎带控制。矿化带原生晕表现为高背景值、强异常特征,As,Pb,Mo,Bi指示元素与成矿元素Ag,Au密切相关;成矿热液的运移以渗流为主、渗透为辅。本文通过对该矿床地质、地球化学特征的总结研究,建立了综合找矿标志,对区域同类型矿床的找矿评价具有一定的借鉴和指导作用。     

Effect of sorption intensities on dispersivity and macro-dispersion coefficient in a single fracture with matrix diffusion

Matrix diffusion and sorption are among the key processes impacting the efficiency of natural attenuation in the subsurface. While these processes have been studied extensively in fractured media, limited information exists on the sorption nonlinearity. To address this shortfall, a numerical model has been developed that couples matrix diffusion and nonlinear sorption at the scale of a single fracture using the dual-porosity concept. The study is limited to a constant continuous-solute-source boundary condition. The influence of sorption intensities on dispersivity and macro-dispersion coefficient is investigated using a method of spatial moments. Results suggest that mixing of solutes is significantly lowered by nonlinear sorptive behavior, with respect to the mixing caused by matrix diffusion for linearly sorbing solutes. Also, the magnitude of time dependent dispersivity during the pre-asymptotic regime is lower for nonlinearly sorbing solutes with respect to the linearly sorbing solutes. Reduced mixing is also observed for nonlinearly sorbing solutes under combined mechanisms of matrix diffusion and decay.

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Résumé Les phénomènes de diffusion et de sorption comptent parmi les processus clés qui influent sur l’atténuation naturelle en subsurface. Si ces processus ont été massivement étudiés en milieu fracturé, il existe en revanche peu d’informations sur la non-linéarité de la sorption. Afin de combler cette lacune, un modèle numérique a été développé ; il couple la diffusion dans la matrice et la sorption non-linéaire à l’échelle d’une fracture unitaire en utilisant le concept de double porosité. La seule condition aux limites fixée pour toute l’étude est une source de soluté constante et continue. L’influence de l’intensité de la sorption sur la dispersivité et sur le coefficient de macro-dispersion est étudié via une méthode utilisant les moments spatiaux. Les résultats suggèrent que les mélanges de solutés sont significativement réduits par les phénomènes de sorption non-linéaires, comparativement aux mélanges causés par la diffusion pour des solutés à sorption linéaire. C’est pourquoi la dispersivité, dépendante du temps, est plus faible pour les solutés à sorption non-linéaire que pour les solutés à sorption linéaire, lors du régime pré-asymptotique. Des mélanges réduits ont également été observés pour des solutés à sorption non-linéaire, sous les mécanismes combinés de diffusion dans la matrice et de dégradation.

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Resumen La difusión intersticial y la adsorción se encuentran entre los procesos clave que impactan la eficiencia de la atenuación natural en el subsuelo. Mientras que estos procesos se han estudiado extensamente en medios fracturados existe información limitada acerca de la no linealidad de la adsorción. Para abordar esta situación se ha desarrollado un modelo numérico que acopla la difusión intersticial y la adsorción no lineal a la escala de una sola fractura usando el concepto de porosidad doble. El estudio se restringe a condiciones limitantes de fuente de soluto constante y continuo. Se investiga la influencia de las intensidades de adsorción sobre el coeficiente de dispersión-macro y dispersividad usando un método de momentos espaciales. Los resultados sugieren que la mezcla de solutos disminuye significativamente mediante comportamiento de adsorción no lineal, en relación con la mezcla causada por difusión intersticial para solutos con adsorción lineal. Se observa que la magnitud de la dispersividad dependiente del tiempo durante el régimen pre-asintótico es más baja para solutos con adsorción no lineales en relación a los solutos con adsorción lineal. También se observa mezcla reducida para solutos con adsorción no lineal bajo mecanismos combinados de difusión intersticial y desintegración.

     

油气储层裂缝定量描述及其地质意义

在裂缝型油气藏勘探开发过程中,裂缝发育区带、裂缝密度以及连通性是影响生产的关键参数。文章在详细综述储层裂缝定量描述的必要性、地质意义、分维描述、人工智能模糊描述及微观描述等定量描述法的基础上,介绍了裂缝系统各参数之间的关系及裂缝预测方法,进而介绍了定量描述法在裂缝预测中应用的几个实例。     

龟裂系数法在安达地区火山岩储层裂缝研究中的应用

根据安达地区火山岩储层的实际情况,利用钻井、测井等资料综合分析预测火山岩储层的裂缝发育情况,运用纵波波速的比值——"龟裂系数"方法对该区裂缝发育频率进行了分析、计算,从而总结了安达地区火山岩储层裂缝的平面展布特征。结论表明,安达地区火山岩储层的裂缝较为发育,裂缝参数特征必然影响该区天然气的勘探和生产。     

龙滩水电站蠕变体B区折断面及折断错滑面成因分 析

通过对广西龙滩水电站左岸边坡蠕变体B区折断面和折断错滑面地质特征,变形特征,滑带充填物特征以及力学参数研究,结合监测,岩体风化以及构造特征、表层岩土体滑移-牵引等特征分析,认为折断面和折断错滑面的形成主要是由于边坡岩性以及河水侵蚀等作用下,岩体的风化差异所造成的,而且在目前有效的工程处理下,由监测资料可知,边坡变形波动较大,变形量值小,没有明显的滑移趋势,稳定性较可靠。