Effect of suction on the mechanical behaviour of iron ore rock

The effect of suction on the behaviour of iron ore has been studied from both physical and mechanical points of view. The porosity and the suction phenomena have been analysed using different experimental techniques. Uniaxial compressive tests on partially saturated samples have shown that the suction is responsible for strength and cohesion improvement. Considering the theory of partially saturated porous soils of Coussy and Dangla (Mécanique des sols non saturés (2002 edn). Hermès Science: 2002; 390), we have proposed a constitutive law for partially saturated iron ore. The real increase in the apparent cohesion due to the capillary attraction forces is overestimated if the yield function is written in terms of effective stresses. The effect of the capillary cohesion has been modelled with a function in the expression of the apparent cohesion of the yield function. The effect of suction on the mechanical behaviour has been represented in the effective stresses space and in the total stresses space like the Alonso model (Géotechnique 1990; 40 :405–430). Copyright © 2005 John Wiley & Sons, Ltd.     

低孔低渗储层渗透率测井解释模型研究

采用岩心分析数据与测井曲线相结合的方法,引入泥质含量参数配合声波时差进行多元线性回归分析。建立鄂尔多斯盆地研究区低孔低渗储层渗透率测井解释模型。根据泥质含量特征二次分类后进行多元线性回归,建立两个渗透率测井解释模型相关性良好,对应于研究区两种不同的沉积微相特征;测井解释渗透率与岩心实测渗透率匹配良好,解释模型满足研究区精度要求。在沉积微相背景约束条件下,对研究区储层选择合理参数多元线性回归建立渗透率测井解释模型,可以使低孔低渗储层渗透率解释达到良好应用效果。     

渤中25-1油田沙河街组低孔低渗储层特征及分类评价

渤中25-1油田位于渤海南部海域,其主力油层为古近系沙河街组,总体上属于低孔低渗储层。通过薄片、扫描电镜、X衍射分析和测井解释等手段,对沙河街组砂岩储层的岩石学特征、沉积特征、物性和孔隙结构特征进行了分析研究。沙河街组沙三段为较深水湖泊环境下的浊积扇沉积,沙二段为扇三角洲沉积;岩性主要为岩屑长石砂岩,储层孔隙类型为混合孔隙、次生孔隙和原生孔隙,由于沙三段溶蚀孔隙发育较沙二段少,沙三段物性较沙二段差。结合储层试油结果,提出了低孔低渗储层宏观成因、微观孔隙结构和综合评价3种分类方案,总体上把储层分为好、中和差3类,对应产能分别为大于80 m3/d、介于10~100 m3/d之间、小于10 m3/d和微量或无产能。经过该油田沙河街组5口井、15个储层段的测试验证,储层宏观成因分类评价结果与实际试油结果符合率达到86.67%,微观孔隙结构分类和综合分类评价结果与实际试油结果基本吻合。     

塔中地区志留系沥青砂岩成岩作用及其对储层性质的影响

运用沉积学原理对塔中地区志留系经历复杂成岩演化的沥青砂岩进行研究分析,了解到该岩石主要经过压实作用、胶结作用和溶蚀作用等成岩作用。其胶结物的主要类型有绿泥石、伊利石、高岭石、伊-蒙混层等粘土矿物以及碳酸盐矿物、石英、长石、黄铁矿等。孔隙类型以粒间孔隙、粒内孔、铸模孔、特大孔、裂缝孔隙等为主,其中以粒间孔隙最为发育,低地温梯度有利于在深层形成次生孔隙。志留系沥青砂岩储层物性受沉积和成岩双重因素的影响,成岩演化阶段处于晚成岩A期。根据影响储层物性的储层成岩作用,可将成岩相类型划分为不稳定碎屑溶蚀成岩相、压实-弱溶蚀成岩相、压实充填成岩相、压实压溶成岩相、碳酸盐胶结成岩相等几种主要类型,成岩相类型决定了储层性质,不稳定碎屑溶蚀成岩相和压实-弱溶蚀成岩相是本区较好的油气储层。     

有机酸对长石溶解度影响的热力学研究

为明确认识有机酸（草酸、醋酸）对长石溶解度及储层次生孔隙发育的影响，本文利用热力学方法，计算了不同温度、酸度下钾长石在含有醋酸根0.05mol/L、草酸0.0055mol/L的溶液中的溶解度及草酸和醋酸对溶液酸度的影响，计算的结果表明醒酸根与铝的络合作用只发生在偏酸性的溶液体系中，并且随温度升高要求酸度增加，实际的络合能力降低，醋酸根的络合作用对长石溶解度的增加作用极及有限，最高时不足一倍；但醋酸能有效地缓冲溶液酸度，从而提高长石溶解度。草酸根与铝的络合作用发生在弱碱性至酸性条件下，温度升高，络合能力增加，络合效应对长石溶解度，草酸根上铝的络合作用发生在弱碱性至酸性条件下，温度升高，络合能力增加，络合效应对长石溶出量的增加最多可达2个数量级以上，草酸的浓度太低无法通过缓冲溶液在较高的酸度下来促进长石的溶解，草酸和醒酸能否促进储层次生孔隙的发育取决于盆地流体的酸度及组成流体的缓冲体系。     

Diagenesis impact on a deeply buried sandstone reservoir (Es1 Member) of the Shahejie Formation,Nanpu Sag,Bohai Bay Basin,East China

Diagenesis has a significant impact on reservoir quality in deeply buried formations. Sandstone units of the Shahejie Formation (Es₁ Member) of Nanpu Sag, Bohai Bay Basin, East China is a typical deeply buried sandstone with large hydrocarbon accumulations. The methodology includes core observations and thin section studies, using fluorescence, scanning electron microscope (SEM), cathodoluminescence (CL), fluid inclusion and isotope and electron probing analysis as well as the numerical determination of reservoir characteristics. The sandstones consist of medium to coarse-grained, slight to moderate sorted lithic arkose and feldspathic litharenite. Porosity and permeability values range from 0.5 to 30% and 0.006 to 7000 mD, respectively. The diagenetic history reveals mixed episodes of diagenesis and deep burial followed by uplift. The main diagenetic events include compaction, cementation alteration, dissolution of unstable minerals and grain fracturing. Compaction resulted in densification and significantly reduced the primary porosity. Quartz, calcite and clay are the dominant pore-occluding cement and occur as euhedral to subhedral crystals. Alteration and dissolution of volcanic lithic fragments and pressure solution of feldspar grains were the key sources of quartz cement whereas carbonate cement is derived from an external source. Clay minerals resulted from the alteration of feldspar and volcanic lithic fragments. Porosity and permeability data predict a good inverse relationship with cementation whereas leaching of metastable grains, dissolution of cement and in some places formation of pore-lining chlorite enhanced the reservoir quality. The best reservoir is thicker sandstone bodies that are medium to coarse-grained, well-sorted sandstone with low primary ductile grains with a minor amount of calcite cement. The present study shows several diagenetic stages in the Es₁ Member, but the overall reservoir quality is preserved.     

鄂尔多斯盆地北部塔巴庙地区与地层挠曲变形有关的构造裂缝分布定量预测

塔巴庙地区位于鄂尔多斯盆地北部伊陕斜坡构造带上,构造平缓,一般认为不具备裂缝发育条件.然而大量岩心观察、薄片分析、物性测试、测井及试井资料证实,研究区上古生界发育区域性分布的构造裂缝系统和与地层局部挠曲变形有关的局部构造裂缝系统.本文重点介绍与低幅度地层挠曲变形有关的裂缝预测方法,以及主要勘探层裂缝发育部位、发育程度和裂缝系统产状等成果.研究表明,地层挠曲变形主要发生于燕山期构造运动,喜马拉雅期对地层有一定改造作用.构造裂缝对致密储层储集性能作用意义不大,但对储层渗透率的改善作用明显.      

超压对川东南地区五峰组-龙马溪组页岩储层影响分析

四川盆地东南部保存条件较好的五峰组-龙马溪组页岩普遍存在超压,且在其他地质条件相同的情况下,超压页岩储层相对于常压、低压储层具有更高的孔隙度.研究表明,富有机质页岩在适中的热演化过程中,由于烃类的大量生成,形成较多有机质孔隙,增加了页岩储层储集空间;另一方面,烃类大量生成造成的超压对页岩储层储集空间保存具有至关重要的作用.川东南五峰组-龙马溪组优质页岩储层孔隙以有机质孔、黏土矿物孔等塑性孔为主,且缺少刚性矿物颗粒支撑,易被上覆地层有效应力压实.但超压的存在对于页岩储层具有保护作用,抵消了上覆地层有效应力对页岩储层的机械压实,从而使已形成的页岩孔隙保存下来,使页岩储集空间得以保留.研究超压对页岩储层孔隙度影响机制以及超压页岩储层发育模式对于四川盆地五峰组-龙马溪组页岩气勘探、开发具有重要意义.     

沉积物干容重分析及其沉积学意义:以东海内陆架海区为例

干容重是沉积学研究中用于计算物质通量的一个重要参量,对于正确认识沉积物的收支平衡、源汇通量以及地貌演化等问题具有重要意义。然而,干容重的分析流程和计算方法仍然缺乏统一的规范,导致干容重的取值不尽合理,影响了沉积学研究的定量化和精准度,这个问题需要引起足够的重视。本文选取了东海内陆架的表层沉积物和柱状沉积物,运用实验测试和间接公式计算两种方法获得了沉积物的干容重,对比分析了两种方法的精准度。研究发现,东海内陆架的细颗粒沉积物的干容重的数值范围是1.1—1.5g/cm³;影响沉积物干容重的主要因素是沉积物的成分与粒度,前者通过颗粒态物质的密度起作用,后者通过孔隙度来影响。建议:干容重的分析测试工作应在采样后尽快完成;运用干容重进行沉积通量计算时,应根据沉积物的平均粒度和孔隙度的空间变化选择合适的数值,以获得更加合理的结果。     

基于岩心室应力应变和不确定度分析的致密储层氦孔隙度测量方法

致密油气层的物性(孔隙度和渗透率)较差.针对致密储层,目前常用的氦气法孔隙度测量方法存在两个不足:器壁压变性参数G定义不明确;膨胀前压力设置普遍偏小.本次基于氦气法孔隙度测量装置岩心室的应力应变力学分析和不确定度理论分析,开发了一种面向致密储层的氦孔隙度测量方法.本次提出的方法给出了器壁压变性参数G的解析式,并基于G的解析式推导出了新的孔隙度计算公式,将刻度系数减少到1个,简化了刻度过程.其次,基于不确定度理论得到的孔隙度测量不确定度表明:氦气法测量致密储层孔隙度的膨胀前压力大于2 MPa基本可以将孔隙度绝对误差控制在0.5%以内.与高压压汞法孔隙度测量结果对比发现,该方法测量孔隙度的相对偏差在14%以内,远低于常规氦气法测量孔隙度的相对偏差(50%).