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1.
将对流-扩散试验装置置于土工离心机中,以50g离心加速度运行12 h,研究了黏土-膨润土混合土样中Cl-的迁移扩散,使用解析解对试验结果进行拟合确定相关参数,分析了试验的相似条件,使用商用软件对离心试验原型进行模拟,与试验结果进行比较,探讨了离心机用于溶质迁移分析的比尺效应,最后通过数值分析研究了试验的黏土-膨润土屏障用于老垃圾填埋场防渗帷幕补强的效果。结果表明,土工离心机试验中,按实际出流量计算的实际孔隙水流速小于临界流速,两试样中的佩克莱数（Pe数）小于临界Pe数,机械弥散的作用可以忽略,试验满足扩散的相似定律;离心机试验所模拟的2.5 m厚衬垫原型,在水头5 m和10 m作用下3.42 a后均未被击穿;常重力下试验土样的渗透系数为8.5×10-8 cm/s,有效扩散系数为7.82×10-7 cm2/s,对试验原型进行的数值模拟表明,n倍重力加速度下,土工离心机可以 尺寸的试样实现对原型的模拟,同时将对流和扩散作用下的溶质迁移时间缩短至原型的 ;试验的黏土-膨润土屏障用于老垃圾填埋场防渗补强,可显著减缓溶质迁移,防渗补强后可满足渗滤液迁移扩散的控制要求。 相似文献
2.
乙烷和甲烷是深部天然气藏中的重要组成部分, 精确测量其扩散系数对于正确理解深部页岩储层中的烃类气体的分布运移及其分异具有重要意义.目前乙烷在水中的扩散系数数据局限在低压和283~333K温度范围内, 缺少天然气储层高温高压条件下的数据.本研究利用显微激光拉曼光谱, 在高压透明毛细管中原位观测了20MPa下273~393K温度范围内乙烷在纯水中的扩散, 测定了各温度下的扩散系数, 并用Speedy-Angell指数方程拟合出乙烷扩散系数D(乙烷)(m2/s)与温度T(K)之间的关系式: D(C2H6)=D0[(T/Ts)-1]γ, 式中: D0=13.8055×10-9m2/s, Ts=237.4K, γ=1.7397.相同温度压力条件下, 测得的乙烷的扩散系数小于甲烷的扩散系数.据此计算了2种气体通过低渗透盖层的扩散量的差异, 发现甲烷和乙烷溶解扩散的分异程度随盖层厚度、扩散时间而显著变化. 相似文献
3.
渗透系数(K)是水文地质、岩土工程领域的重要参数,而低渗透介质的结构较为复杂,在实际应用中,场地的尺度、介质的扰动程度等均会对K的确定产生影响.利用δ18O化学示踪法、室内试验及经验公式法估算饱和黏性土的垂向渗透系数,并对比分析不同预测方法的适用性.以苏北沿海平原第四纪厚层黏土为例,δ18O化学示踪法预测厚层黏性土的渗透系数低于10-11 m/s,室内法测得渗透系数为2.61×10-8~9×10-12 m/s,经验法预测值较大,是室内法的几倍到几十倍.δ18O化学示踪法是表征天然条件下长时间的实验结果,除了反映数十米厚层黏性土的等效渗透性能,还可预测黏土孔隙水的渗流时间;结合测定黏土样品液塑限等室内实验参数,室内实验和经验公式法可以提供系列剖面黏土的渗透系数,更清晰地说明厚层黏土剖面不同渗透系数预测方法的差异性. 相似文献
4.
填埋场中垃圾降解作用产生的热量在黏土衬垫中的运移会形成温度场,温度场会对污染物的运移产生影响。文章在多孔介质热力学理论和污染物运移理论相结合的基础上,主要考虑温度场对污染物扩散的影响,建立了非等温条件下有机污染物在黏土衬垫中的一维扩散模型,并采用分离变量法得到了模型的解析解。基于文中模型,对比了非等温条件和等温条件下有机污染物在黏土衬垫中的运移。非等温条件的黏土衬垫底部浓度比等温条件下的浓度大,非等温模型比等温模型更偏于安全。解析解可为实验数据的拟合及分析、衬垫的设计提供参考。进一步的参数分析表明:增大阻滞因子Rd和黏土厚度L可以减小黏土衬垫底部由温度梯度引起的有机污染物浓度。 相似文献
5.
甲烷在煤基质中的扩散性能是影响煤层气产出的重要储层参数。采用云南东南部地区新近系中新统小龙潭组褐煤样品,开展了低煤阶煤中甲烷等温吸附实验。基于等温吸附实验获得的吸附量与时间的关系数据,应用一元孔隙结构气体非稳态扩散模型,计算了煤中甲烷气体扩散系数,揭示了煤中甲烷扩散规律和控制机理。研究结果表明,低煤阶煤中气体扩散规律服从Langmuir方程,煤中甲烷有效扩散系数和扩散系数随着压力的增高而增大;吸附时间常数随着压力的增高而减小,服从负指数函数规律。4个实验煤样Langmuir有效扩散系数和扩散系数分别是（1.71~5.46）×10-4 s-1和（2.17~6.91）×10-12 m2/s,Langmuir压力为0.63~1.97 MPa。在相同温度和压力条件下,干燥煤样的有效扩散系数和扩散系数大于平衡水分煤样,随着温度的增高,其有效扩散系数和扩散系数增加,煤中气体扩散性能增强。 相似文献
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鄂尔多斯盆地上三叠统延长组超低渗储层油气成藏启动压力研究 总被引：1，自引：0，他引：1
近10年来,非常规油气资源在全球能源格局中的地位愈发重要,低渗透—致密油已成为目前勘探的热点,在我国具有可观的前景。而对于低渗透油气成藏启动压力的研究一直是一个难点,目前仍处于起步阶段,它的完善直接关系到低渗透乃至致密油气成藏的理论研究及勘探。本文首先以鄂尔多斯盆地延长组岩心为基础进行覆压孔隙度、渗透率实验研究,分析储层物性随覆压的变化关系;其次,结合喉道半径与孔、渗的关系,研究喉道半径随有效应力的变化关系,并探讨不同成藏机制的致密油藏的启动压力;最后详细分析鄂尔多斯盆地华池—合水地区上三叠统延长组长7致密油藏的成藏启动压力及成藏下限。结果表明:超低渗储层的孔、渗与有效应力间存在较好的乘幂关系,拟合函数的系数与地表的物性值相关性较好;喉道半径与孔、渗的相关性较好,与孔隙度呈指数关系,与渗透率呈乘幂关系;对于先致密后成藏类型油气藏来说,以渗透率建立的启动压力计算方法可靠,而先成藏后致密或边成藏边致密类型油气藏,启动压力计算方法还有待深入研究。华池—合水地区延长组长7致密油藏成藏时储层渗透率为0.00473×10-3μm2~0.52832×10-3μm2,平均0.01380×10-3μm2;孔隙度为1.458%~10.851%,平均7.224%;储层的平均喉道半径为0.0033~0.3769μm。该区属先致密后成藏,成藏的实际启动压力为0.0788~13.0022 MPa,平均2.1025 MPa。长7源岩的最大埋深为3000 m,原油的充注压力为6.06 MPa,油藏条件下充注的喉道半径下限为8.576×10-3μm,渗透率下限为0.00486×10-3μm2。 相似文献
7.
碳化作用对水泥固化/稳定化铅污染土溶出特性影响 总被引：1，自引：0，他引：1
《岩土力学》2016,(1)
采用室内加速碳化试验方法,分析了碳化作用对水泥固化/稳定化重金属污染土淋滤特性的影响规律。对人工配制的不同浓度铅污染土进行水泥固化/稳定化处理,标准养护28 d后对部分土样进行加速碳化试验,剩余试样继续标准养护。通过半动态淋滤试验方法测试了碳化后试样和标准养护试样的铅溶出量,并计算铅扩散系数、固化/稳定化土淋滤指数,分析碳化作用对水泥固化/稳定化铅污染土环境安全性以及铅溶出机制的影响。结果表明,单位面积上铅的溶出速率随淋滤时间的增加而降低;浸出液中铅累计溶出量与淋滤时间的平方根呈近似线性关系;碳化养护试样的铅累计溶出量是标准养护试样的0.68~0.91倍,碳化有利于铅的固化/稳定化。固化稳定化处理后铅的扩散系数在2.12×10-12~1.39×10-9 cm~2/s之间,淋滤指标在8.86~11.7之间,且碳化作用下铅的扩散系数进一步降低,淋滤指标略有升高。低铅含量土样中铅溶出机制为表面侵蚀,而高铅含量试样中铅溶出机制为表面侵蚀和扩散共同作用,并以扩散为主。 相似文献
8.
分析了运移参数的变化对GCL中污染物运移的影响。从衬垫底部浓度比、对流和扩散通量、污染物累积运移量等方面,对污染物在GCL中的运移进行了计算。结果表明,减小渗透系数和扩散系数可以有效减缓衬垫底部浓度比的增加速度。渗透系数对对流通量的大小、扩散通量的变化速度的影响较大;扩散系数主要影响最大扩散通量。当渗透系数较大时,可以忽略扩散累积运移量,用对流累积运移量代替总累积运移量引起的误差很小。当渗透系数较小时,忽略扩散运移量可能产生较大的误差,尤其是在扩散系数也较大的情况下误差更加明显。 相似文献
9.
有机污染物在复合衬垫中的运移以扩散方式为主。目前关于运移参数不确定性及其对衬垫性能影响的研究还不多,复合衬垫厚度的设计也没有考虑不确定性的影响。总结了运移参数已有的成果,采用蒙特卡罗法研究了半无限条件下运移参数的变异性对衬垫底部污染物质量浓度和通量的影响,并对衬垫厚度进行了设计。研究表明:土工膜中有机污染物的分配系数和扩散系数的变异性对质量浓度和通量的影响可以忽略,而土中有机污染物的扩散系数和阻滞系数的变异性对其影响则非常显著。确定性方法计算的结果偏于危险,有必要加强对土中有机污染物的扩散系数和阻滞系数概率特性的研究。以甲苯为例进行黏土衬垫厚度设计,结果表明:概率计算方法得到的黏土衬垫厚度约为确定性方法的1.71~1.81倍,采用概率方法进行衬垫设计更合理。 相似文献
10.
运用扫描电镜和压汞法研究江汉盆地古新统—白垩系砂岩储层孔喉结构及定量参数特征 总被引：4，自引：2，他引：2
通过储集层的孔喉结构来评价储层已广泛运用于油气开发,但目前尚未运用于钾盐储层的评价。本文利用扫描电镜和压汞法获得的大量储层孔隙、孔喉实验数据,研究了江汉盆地古新统—白垩系富钾卤水砂岩储层的孔喉类型和结构、毛细管压力曲线,以及孔喉定量特征参数。研究表明,古新统沙市组砂岩储层以Ⅱ类孔隙结构为主,排驱压力平均值为2.72 MPa,孔隙度平均值为6.32%。而白垩系红花套组砂岩储层以Ⅰ、Ⅱ类孔隙结构为主,Ⅰ类排驱压力平均值为0.28 MPa,孔隙度平均值为16.99%,渗透率为87.79×10~(-3)μm~2;Ⅱ类排驱压力平均值为1.103 MPa,孔隙度平均值为10.02%,渗透率为18.83×10~(-3)μm~2。通过综合分析孔喉定量特征参数(如最大汞饱和度、最大孔喉半径、中值半径、退汞效率等)来评价储层质量,认为古新统沙市组砂岩类型以粉砂岩为主,储层质量较差,属于特低孔低渗储层;白垩系红花套组砂岩类型以细砂岩为主,储层质量较好,属于低孔低渗储层。本研究为该区富钾卤水储层评价以及进一步勘探开发提供了可靠的地质依据。 相似文献
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东营凹陷下第三系深部碎屑岩储层次生孔隙垂向分布及成因分析 总被引：26，自引：1，他引：26
东营凹陷下第三系埋深大于 30 0 0 m的深部碎屑岩储层普遍发育 2～ 4个次生孔隙带 ,Φ=10 %～ 30 % ,K=0 .1× 10 - 3μm2～ 30× 10 - 3μm2 ,为中孔低渗低孔低渗油气储层。综合有机质热演化过程、成岩作用和构造断裂等分析 ,认为东营凹陷埋深大于 30 0 0m碎屑岩地层中 ,第一、二个次生孔隙带埋深在 30 0 0 m～ 390 0 m之间 ,其形成主要与有机质成熟过程释放有机酸对长石等颗粒的溶解有密切关系 ,在深大断裂附近储层同时受到大气淡水的影响 ,而深陷带包裹于暗色泥岩中的浊积砂岩的次生孔隙发育情况还与泥质岩异常压力带有关 ;第三个次生孔隙带埋深一般为 390 0 m～ 430 0 m,主要成因于粘土矿物转化造成的还原环境 ,同时受到硫酸盐热化学氧化还原反应的影响。这三个次生孔隙发育带对储集油气有效。第四个孔隙发育带埋深在 470 0 m以下 ,主要是构造成因的微裂缝 ,较难成为有效的油气储层。 相似文献
12.
通过实验室一维砂柱模拟研究了不同影响因素下空气扰动技术(air sparging,AS)修复氯苯污染地下水的效果,包括介质渗透性、曝气方式、共存污染物、残余饱和态氯苯。结果表明:介质渗透性极大地影响着AS的效果,渗透系数越大,去除效果越好。对渗透系数为10-5m/s数量级及其以下的介质应用AS较为困难;在曝气时间相同的情况下,对于渗透系数为5.1×10-4m/s的中砂,脉冲曝气较连续曝气效果好,对于渗透系数为6.2×10-3m/s的粗砂,2种曝气方式效果相仿;苯和氯苯共存时各污染物的去除存在协同作用;AS对残余饱和态氯苯的去除存在着明显的拖尾效应。 相似文献
13.
为分析天津地区地层热物性参数的地区分布特征和平面分布规律,布置88个勘查孔、现场采集1 076个岩土样、室内分析热导率、比热容、热扩散系数等地层热物性实验,对测试数据进行统计分析。结果表明:天津市岩土体热导率在1.26~1.70 W/(m·K),比热容在2 050~2 090 J/(kg·K),热扩散系数在0.45×10-6~0.74×10-6 m2/s。同一地区不同岩性的比热容,黏土最大、粉砂最小,热导率刚好相反,热扩散系数与比热容规律相同;不同地区同一岩性的热物性参数差别不大。天津市比热容与热导率呈现大致相反的趋势,热导率高值区位于蓟县、宝坻和宁河的东部、武清西部、静海南部以及滨海新区的中部地区;比热容高值区位于蓟县、宝坻和宁河西部、武清东部、静海北部以及滨海新区大部分地区。 相似文献
14.
An in situ method of estimating the effective diffusion coefficient for a chemical constituent that diffuses into the primary porosity of a rock is developed by abruptly changing the concentration of the dissolved constituent in a borehole in contact with the rock matrix and monitoring the time-varying concentration. The experiment was conducted in a borehole completed in mudstone on the campus of the University of the Free State in Bloemfontein, South Africa. Numerous tracer tests were conducted at this site, which left a residual concentration of sodium chloride in boreholes that diffused into the rock matrix over a period of years. Fresh water was introduced into a borehole in contact with the mudstone, and the time-varying increase of chloride was observed by monitoring the electrical conductivity (EC) at various depths in the borehole. Estimates of the effective diffusion coefficient were obtained by interpreting measurements of EC over 34 d. The effective diffusion coefficient at a depth of 36 m was approximately 7.8×10?6 m2/d, but was sensitive to the assumed matrix porosity. The formation factor and mass flux for the mudstone were also estimated from the experiment. 相似文献
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为寻找北部湾盆地涠西南凹陷优质储层发育区带,指明后期油气勘探开发方向,本文基于实验分析和热力学计算相结合的方法,深入研究了涠西南凹陷渐新统涠洲组储层中黏土矿物异常转化层段及类型,明确了异常高孔高渗带成因。结果表明：受热流体活动影响,研究区在埋深2 300～2 900 m存在明显的黏土矿物异常转化现象,且可分为绿泥石化和高岭石化两种类型,热力学计算结果也证实高岭石绿泥石化和伊利石高岭石化在涠西南凹陷具有热力学优先性,是涠西南凹陷涠洲组优质储层的重要成因。异常高孔高渗带集中分布于绿泥石含量(质量分数)大于35%(高岭石含量在30%～35%之间)和高岭石含量大于45%(绿泥石含量在10%～20%之间)两个层段。其中,在2 300～2 400 m和2 500～2 700 m深度范围内储层主要发育异常高岭石化;在2 400～2 500 m和2 700～2 900 m深度范围内储层主要发育异常绿泥石化。 相似文献
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塔里木盆地轮南地区三叠系扇三角洲沉积与储集层研究 总被引：21，自引：2，他引：21
轮南地区三叠纪时由于受轮台断裂影响,断裂两侧地形高差大,冲积扇沉积直接进入湖盆,形成扇三角洲沉积体群?扇三角洲沉积体明显地可划分为:扇三角洲平原亚相?扇三角洲前缘亚相和前扇三角洲亚相?扇三角洲前缘亚相中的水下分流河道沉积砂体是主要的油气储集体,储集砂体最发育地区位于桑塔木断垒带及以南地区?储集砂岩类型主要是矿物和结构成熟度较低的细─粗粒岩屑砂岩,石英含量15~60%,长石含量10~25%,岩屑含量35~75%?储集层的储集空间以次生溶蚀孔为主,其中包括粒间溶孔?粒内溶孔?超大孔隙?胶结物溶蚀孔?微孔隙,其次是原生孔和裂缝?轮南地区三叠系属深埋?高孔?高溶储层特征,埋深4200~5400m,其储集砂体,泥质含量低,小于5%?有机酸和无机酸对颗粒的溶蚀,扩大了储集空间,粘土矿物中绝大部分为斑点状高岭石,不易堵塞孔隙和喉道,低的地温梯度和短期的深埋等使三叠系储层具备高孔高渗的特点?孔隙度为15~28.54%,渗透率为10~4317.9×10-3um2? 相似文献
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冻融循环对黄土渗透系数各向异性影响的试验研究 总被引：1，自引：1，他引：0
为了反映冻融循环作用对原状黄土渗透各向异性及原状、 重塑黄土渗透差异的影响, 以西安Q3黄土为研究对象, 通过三轴固结渗透试验对比分析了冻融前后水平、 竖直向原状黄土及重塑黄土的渗透系数随初始含水率、 围压、 冻融循环次数变化的规律。结果表明： 未冻融时各级围压下竖直向原状黄土的渗透系数为2×10-6 ~ 18×10-6 cm?s-1, 水平向原状黄土和重塑黄土的渗透系数为0 ~ 4×10-6 cm?s-1; 经历冻融循环后, 水平、 竖直向原状黄土及重塑黄土的渗透系数与初始含水率的关系曲线分别呈现逐渐上升、 抛物线形式与变化平缓的不同特征, 而三者的渗透系数均随冻融循环次数的增加呈现数量级增大的趋势; 原状黄土的竖直 - 水平渗透系数比（kv /kh ）由冻融前的4.38逐渐减小到0.90, 可见冻融循环作用在显著提高黄土渗透性能的同时, 可以强烈弱化其各向异性特征。通过建立围压、 渗透系数与土体孔隙率的相关关系可知, 原状、 重塑黄土的孔隙率与围压存在极强的负线性相关性, 渗透系数随围压的增大呈典型指数衰减特征, 渗透系数与孔隙率具有相似的变化趋势, 因此冻融循环过程中土体孔隙率的改变是导致其渗透性质变化的主要原因。 相似文献