天然气水合物开采井孔出砂问题研究

天然气水合物是一种重要的非常规能源,但水合物开采出砂问题成为制约其走向商业化开发的关键因素。南海北部陆坡是我国天然气水合物的重要赋存区,其水合物主要以分散状弱胶结方式赋存,研究其出砂问题显得极为迫切。研究表明储层出砂的根本原因是储层介质强度降低,而水合物储层介质强度受到水合物胶结模式、水合物饱和度、孔隙流体压力、流速及生产压差等影响。本文在对比分析天然气水合物储层出砂与常规油气藏出砂特征的基础上,总结了弱胶结疏松砂岩油藏出砂研究方法,为天然气水合物储层开采井孔出砂的研究提供思路和参考。     

西非下刚果盆地大型湖相浊积岩特征及勘探意义

下刚果盆地在古近系和新近系海底扇砂岩中发现了大量油气,其典型的海底扇沉积特征已被熟知。然而,近年来的勘探实践证实,在下刚果—刚果扇盆地盐下下白垩统Djeno组也发育重力流形成的厚层湖相浊积岩,该套湖相浊积复合体的厚度较大,可达370~1 280 m。由古生物和岩性特征推测,研究区在Djeno时期为深湖相沉积环境。从砂岩矿物组分分析认为,Djeno组浊积砂岩为岩屑杂砂岩—长石质岩屑杂砂岩,以岩屑杂砂岩为主。根据粒度概率曲线和C-M图,推测该套浊积复合体砂岩为重力流沉积作用下的产物,提出了湖相大型浊积体的发育模式,并在其内部识别出多套完整和不完整的鲍玛层序。通过物性分析,认为鲍玛层序的A、B、C段砂岩物性最好,是优质储层发育层段。基于在下刚果—刚果扇盆地盐下Djeno时期识别出的大型湖相浊积复合体和优质储层段,为该盆地盐下Djeno砂岩未来的勘探开发指出了方向。     

湖岸线演化及砂体分布规律研究——以大庆长垣湖岸线演化为例

利用高分辨率层序地层学、沉积岩石学等方法对研究区PⅠ—SⅡ、SⅢ等目的层位各个发育时期的湖岸线位置及其演化规律进行了分析和研究,总结了湖岸线摆动带内砂体的沉积演化规律及湖岸线附近岩性油气藏形成的有利条件,为研究区油田进一步挖潜提供了方向和建议。     

塔河九连片地区三叠系下油组砂体分布及有利区带预测

本文根据测、录井及三维地震资料,建立了塔河地区高精度层序地层格架,并重点对发育于TSQ3低位体系域中的下油组砂体类型及分布进行了系统研究。根据岩心观察结合粒度分析等手段,认为研究区下油组沉积砂体主要为辫状河三角洲前缘水下分流河道砂体,进一步划分为主分流河道复合微相、侧支分流河道复合微相和河道间微相3种类型。砂岩厚度、含砂率分布特征表明,砂体以东西向展布为特征,中部厚度最大,向南北砂岩厚度减小。依据研究区南高北低的区域构造背景,结合下油组沉积微相图与顶面构造图叠合表明,认为研究区南部AT4-S98井区以南为有利的岩性上倾尖灭区带。     

松辽盆地东北隆起区砂岩型铀矿成矿条件分析

运用水成矿理论,对松辽盆地东北隆起区砂岩型铀矿成矿的铀源、构造、沉积、水文地质、古气候等条件进行了分析,认为该区具有良好的砂岩型铀矿成矿地质条件.具体表现在区内存在受构造运动影响地层隆起遭受剥蚀的构造天窗,在盆地边缘发育向南西倾斜的斜坡带;有利铀成矿的河流相、三角洲相砂体发育;泥岩-砂岩-泥岩结构层发育良好,有含水透水层和隔水层;补-径-排机制较完善,水动力条件较好,具有渗入型自流水盆地特征.该区具有良好的勘探前景.     

侏罗系宝塔山砂岩水文地质特征与解危开采研究——以新上海一号煤矿为例

西部矿区是我国重要的能源战略基地,侏罗纪煤田可采煤层多、资源储量丰富,中下组煤受“宝塔山砂岩”含水层严重威胁,但目前国内对该含水层研究较少、资料匮乏。以新上海一号煤矿“11·25 ”突水事故为例,采用延深排水钻孔、水文地质补充勘探、井下放水试验等手段,查明该含水层具有沉积结构复杂、富水性不均、静储量丰富、水头高、水压大、容易疏放等特点;通过安全隔水层厚度计算,说明“ 11·25”事故突水原因。SEM镜下显示砂岩为泥质胶结,块状结构,内生孔隙发育。以砂岩总厚度、砂地比、单位涌水量、渗透系数为主控因素,分析含水层富水性规律;预计正常情况下开采涌水量1 200.7 m³/h,最大涌水量1 860.84 m³/h,超出矿井排水能力。在水文地质单元边界条件分析的基础上,利用Visual MODFLOW建立非稳定渗流场三维数值模型,模拟4个放水阶段的解危效果,结果表明,历时215 d,放水量约487.6万m³,一分区18煤突水危险可以解除。     

新疆乌恰县吾合沙鲁砂岩型铜矿床地质特征及找矿标志

新疆乌恰县吾合沙鲁砂岩型铜矿床位于塔西南坳陷内乌恰中新生代前陆盆地北缘,矿体赋存于新近系克孜洛依组（N1k）与安居安组（N1a）之中,圈定含矿层7条,铜矿体28条,Cu平均品位为1.12%～2.03%,矿床规模中型。含矿层呈近东西向带状展布,长7～13 km,视厚度30～180 m,产状与矿区地层基本一致,倾向330°～15°,倾角15°～40°。主要矿石矿物为孔雀石,其次为辉铜矿、铜蓝,少量硅孔雀石、自然铜等;脉石矿物主要为石英,其他有方解石、绢云母等矿物。笔者系统研究了该矿床地质特征,总结控矿因素,并确定找矿标志,分析了矿床成因,认为吾合沙鲁铜矿为受氧化-还原障控制的砂岩型铜矿,后期受到轻微改造。该矿床的发现对总结区域成矿规律,指导区域找矿和成矿预测均具有一定的指示意义。     

基于统计强度理论的破裂岩体本构模型研究

借助损伤力学思想,基于统计强度理论,提出一种适用于深部工程破裂区破裂岩体的本构模型建立方法,并通过室内试验和数值试验进行了验证。将破裂岩体划分为无数微元立方体,微元立方体的强度与岩石破裂程度有关,且各立方体强度随机分布,故可用强度反映破裂岩体的破裂程度,据此提出一种破裂岩体本构模型建立方法。其中,根据岩石破裂面间的摩擦力做功等于材料破裂后释放的应变能,得到从力学角度定义的岩石破裂程度变量;另外,假定微元立方体强度分布服从Weibull分布,应力水平满足Hoek-Brown准则。利用泥质砂岩破裂岩体典型三轴试验结果,建立泥质砂岩破裂岩体本构模型,并进行了验证,结果表明模型计算曲线与试验曲线吻合度较好。利用离散元软件PFC进行了补充数值试验验证研究,证明了泥质砂岩破裂岩体理论模型的良好计算效果,进而证明提出的本构模型建立方法的可行性。     

大比尺切削模型试验条件下砂岩破坏特征研究

为探究单刀齿线性切削作用下岩石的破坏规律,利用大比尺模型试验平台对砂岩开展了线性切削试验,结合分形几何学方法,对砂岩在不同切削角度及不同切削深度下的切削产物,包括切削沟槽的尺寸及切削碎块的几何特征进行了分析。试验结果表明,切削影响宽度与切削深度呈良好的线性关系,且随切削深度的增加而增加,切削角度为45°时相同切削深度对应的切削影响宽度最小。砂岩的切削碎块块度分布具有分形特征,分形维数集中在1.88～2.66。分形维数与切削深度呈良好的线性关系,随切削深度的增加而减小。分形维数与切削角度间的关系可统一用二次函数进行拟合,但随着切削深度的增加,函数二次项系数由正值变为负值。     

珠江口盆地文昌X-2油田新近系珠江组低阻油层成因机理

珠江口盆地文昌X-2油田珠江组发育一套低阻油层,该套油层电阻率与水层电阻率非常接近,给储层流体识别和含水饱和度计算带来较大困难,目前其低电阻率成因机理尚不够明确。基于铸体薄片、CT扫描、X衍射等实验分析资料,结合地质、测井资料和导电数值模拟技术,从宏观与微观角度对低阻油层的成因机理进行了详细分析。研究结果表明:若条带状分布的泥质含量高于20%,泥质在岩石中连续性较好,可提供较好的导电网络,因此油层电阻率仍然低于1.6Ω·m,与水层差距不明显。低幅度构造和浅海沉积环境是低阻油层形成的主要宏观成因,复杂孔隙结构、细岩石粒度、高束缚水饱和度、高含量且条带状分布泥质是低阻油层形成的主要微观成因。