红山窑膨胀红砂岩湿化特性试验研究

针对红山窑膨胀红砂岩具有微膨胀、易软化、易风化的特点,采用扫描电子显微镜、X射线衍射仪、MTS815.03岩石力学刚性电液伺服试验机等先进的设备为测试手段,对3种不同风化程度的膨胀红砂岩湿化过程进行观察和机理分析,从试验和机理两方面探讨膨胀红砂岩的湿化性,从而进一步阐明红砂岩膨胀性、裂隙化具有本质的区别。试验结果表明：(1) 中风化红砂岩干燥时抗压强度为5.85 MPa,饱和试样为0.20 MPa,岩石本身强度随吸水率增加而明显下降,具有强烈的软化作用;(2) 膨胀红砂岩的湿化性随胶结系数的减小而愈加强烈,与红砂岩风化程度(埋深)无关。这些研究成果对红山窑水利枢纽工程红砂岩地基开挖易裂以及边坡表层溜坍预治具有较大的指导意义。     

绥化-双城地区上白垩统嫩江组砂岩型铀矿成矿条件研究

砂岩型铀矿是近年铀矿床勘探的主要类型.绥化-双城地区初步勘探表明,该区嫩江组有铀富集现象.对研究区层序地层及沉积相特征分析,认为该区埋藏＜500m的砂体主要发育于水退体系域嫩三段;嫩三段沉积期,总体为东部物源供给,以三角洲-浅湖沉积体系为主,其砂体主要分布于卫星镇-通江镇地区的三角洲前缘带.综合其地质构造、铀源、古气候、水文地质和砂体发育条件分析,认为卫星镇-通江镇一带的嫩三段是本区铀矿勘探的有利目标.     

Identification of Eolian Sandstone in Cretaceous Uraniferous Sandstone in Ordos Basin,ChinaEI北大核心CSCD

Uraniferous rocks in the lower part of Cretaceous Luohe Formation of Well XX located at the southwestern Ordos Basin have been investigated through core logging, microscopic observation, scanning electron microscope and granularity analyses. The desert (lower part) and ephemeralalluvial (upper part) sedimentary facies, composed of dune, interdune, sandsheet, wadi, and channel, bank subfacies are identified. The lower part of the Luohe Formation consists of red, yellow, and grayish green coarse- to fine-grained sandstone. The sandstone lacks cement and matrix, and quartz grains as the main mineral component are commonly clean and bright, with a small amount of debris (sedimentary debris) and feldspar (microcline and striped feldspar), indicating a high composition maturity. These particles are mostly medium-fine, sub-angular to sub-rounded, and the grain size distribution is mainly concentrated between 2.2ϕ and 3ϕ. The grain size curve shows that the sandstone is mainly composed of jumping transport components, with a small amount of suspended transport components, which means that the sandstone is well sorted and structurally high mature. Large scale and high angle cross bedding, parallel bedding, and wavy bedding are common, and tongue shaped grain flow with upward or downward pinching, wind ripple strata with reverse grain sequence, pin stripe lamination with dark color can be identified in the layer. Under scanning electron microscope, a series of dished and crescent impact craters, pockmarks, chemical dissolution and precipitation, desert paint, and other phenomena are identified on the surface of sandstone particles. Comparing with the characteristics of typical fluvial sandstone and eolian sandstone, the uraniferous sandstone in the lower part of the Luohe Formation in the southwestern Ordos Basin is of typical eolian sandstone. The eolian uraniferous sandstone is a new type of uranium-bearing sandstone reservoirs in the world, and this discovery expands the exploration space and potential for uranium deposits in North China, and provides new direction for further exploration of sandstone type uranium deposits. Further research is still underway. © 2020, Science Press. All right reserved.     

准中4区块致密砂岩孔隙结构特征研究

致密砂岩孔隙结构是影响储层物性、储集性能和渗流特性的主要因素,准确表征岩石的孔隙结构特征是储层评价的重要内容之一。为此通过岩心观察、CT扫描成像及其图像处理等对准噶尔盆地中部4区块董11井致密砂岩储层孔隙结构特征进行了定性及定量综合研究。研究结果表明,采用USM锐化、阈值选取及中值滤波法对微CT扫描灰度图像进行图像处理,可以更好地区分岩石内部骨架和孔隙的边界,提高了图像的分割精度;当数字岩心立方体模型边长在450体素时,孔隙度趋近定值;研究区致密砂岩储层储集空间主要以粒间孔隙和微裂隙为主,伴有少量的解理裂隙,孤立孔隙较多,孔隙形状复杂,分布不均匀;研究区致密砂岩连续截面面孔率分布不均匀,离散性强,在连续截面上面孔率频繁出现极大值与极小值（跳跃性较大）,容易在流体流动的过程中产生压降过大,造成部分孔隙喉道堵塞;研究区致密砂岩储层孔隙大小分布不均匀,孔隙直径在15~35 μm之间,占总孔隙数的60%左右,其面积占18%;直径在50~200 μm的孔隙数量占总孔隙数的20%,其面积占比达60%,为油气赋存提供了有利的储集空间。      

鄂尔多斯盆地延长组致密砂岩孔喉结构与油藏物性表征

基于高压压汞和核磁共振测试方法,结合分形理论对鄂尔多斯盆地延长组致密砂岩孔喉结构与油藏物性进行了表征。采用毛管束模型和润湿相模型计算了高压压汞孔喉分形维数,利用核磁共振测试T₂谱分别计算了大孔、中孔、小孔以及总孔隙的分形维数;对各分形维数与油藏物性之间的关系进行了对比分析。研究表明：基于高压压汞曲线计算岩心分形维数时,相比于润湿相模型,毛管束模型计算得到的分形维数与油藏物性之间具有更好的相关性,随着分形维数增加,平均半径减小,孔喉结构非均质性增强,油藏物性变差。核磁总孔隙分形维数与油藏物性相关性较差,大孔和中孔的分形维数与油藏物性具有较好的相关性,其中随着大孔和中孔分形维数增加,岩心渗透率降低,油藏物性变差;与小孔相比,大孔和中孔的分形维数与油藏物性的相关性更强,表明致密砂岩储层物性主要受大孔和中孔控制,分形维数可以有效表征致密砂岩小孔、中孔和大孔对油藏物性的影响。     

基于CT影像的砂岩文物结构特征分析

对于砂岩文物,成分不同、结构不同,表面变化过程和变化结果也不同。以中国三处(石门山、云冈石窟、乐山大佛)砂岩文物为例,联合使用肉眼鉴定与灰度阈值法得到了砂岩文物CT图像中不同矿物成分的实际分布,分析了不同位置切片图像的成分特点与结构特点,研究了砂岩内部结构数字图像特征参数的变化规律,探讨了三处砂岩文物数字图像特征参数的区别及其与岩样外观表现的关系。结果表明,三处砂岩文物样品主要成分均为石英和长石,石英含量大小顺序是石门山砂岩>云冈石窟砂岩>乐山大佛砂岩;乐山大佛砂岩形状变化最小,云冈石窟砂岩次之,石门山砂岩形状最不规则;石门山砂岩纹理最复杂,乐山大佛砂岩最为简单;乐山大佛砂岩表面风化严重、但随深度增加变化不明显,云冈石窟砂岩距表面越深、风化越弱,石门山砂岩风化变化比较复杂。研究结果对石质文物保护具有重要的参考价值。     

砂岩油田注采结构优化调整方法

砂岩油田开发过程中注采结构优化调整是一项非常复杂的工程,采液速度和采油速度是其中两个重要的指标,依照其变化可以把油田不同开采阶段划分为3种模式:提液稳产模式、稳液降产模式和降液控水模式。注采结构直接关系到油田的开发效果,在油气田不同的开发阶段,注采结构中存在的问题也是不同的。为了达到注采结构优化调整目的,针对沉积微相、沉积构造和剩余油分布进行精细的研究,根据构造特点调整注采结构,根据微构造、沉积微相特征进行注采井网的适应性调整,从而提高注水结构面横纵向调整和注水井整体调整以及油田分区、油井分类及单井结构调整等注采结构优化调整的切实效果。     

鄂尔多斯盆地南缘崇信-泾川地区航放异常特征及铀矿找矿前景分析

研究区位于鄂尔多斯盆地南缘西部,处于天环凹陷东南部,分布有3147崇信和319焦家会砂岩型铀矿点。笔者依据对前人资料的收集、整理,利用地质剖面测量、地面伽玛总量测量、地面伽玛能谱测量、土壤氡剖面测量及岩石取样分析对研究区分布的HFU-53号异常进行了查证,结合查证结果,对区内铀成矿条件进行分析,探讨了铀找矿前景。分析认为崇信-泾川地区存在有利的找矿目的层,具备较好的砂岩型铀成矿条件,航空放射性异常区是重点找矿地段,筛选了1处铀找矿有利区。该研究成果对加快推进该地区铀矿产资源勘查具有指示意义。     

砂岩孔隙型地热资源高效勘查成井

本文以临清御临苑地热井的勘查成井工作为例,分析水热型砂岩孔隙型地热资源的高效勘查及钻井成井工艺,以期为本区及类似区地热资源的高效勘查开发利用提供一些思路。前期通过收集分析有关资料大致了解地热地质条件,选择视电阻率测深研究隐伏地层及断裂特征,推测有利的地热成矿区;再通过大地电场岩性测深了解不同点位的含水层厚度及深度,优选地热井点位;根据地层及其岩性特征选择不同的钻具组合及配置适当的泥浆进行钻进,结合多参数测井确定成井结构和适宜的封固止水完井工艺,总共耗时68天,最后获得了一口水温较高、水量较大、质量优良的较大口径地热探采井,达到了经济高效勘查成井的目的。     

各向异性砂岩冻融力学特性研究

针对新疆天山公路岩质边坡的砂岩, 开展了单/三轴压缩试验和不同次数的冻融循环试验, 探讨了岩样强度和变形参数的各向异性随围压和冻融循环次数的变化规律, 分析了层理角度及冻融作用对岩样破坏模式的影响。结果表明： 岩样的弹性模量、 黏聚力、 内摩擦角和峰值强度均随着层理角度的增加呈现先减小后增加的U型发展态势, 在60°时达到最小值, 在0°或90°时其值最大; 岩样的强度以及变形参数随着冻融循环次数的增加逐渐减小, 随着围压的增加而增大; 不同层理角度岩样强度及力学参数的差异性随着围压的增加逐渐较小, 相应的岩样各向异性特性逐渐减弱; 随着冻融循环次数的增加, 岩样内部的裂纹不断扩展导致岩样各向异性程度逐渐增强; 不同层理角度岩样的破坏模式可归纳为穿越基质和层理面的竖向劈裂张拉破坏、 穿越基质和层理弱面的剪切破坏、 拉-剪混合破坏、 沿层理弱面的剪切滑移破坏、 沿层理弱面的竖向劈裂破坏等5种模式。研究成果可为寒区岩体工程相关研究提供参考和依据。