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《地球物理学进展》2017,(3)
以川西地区的须家河组致密储层岩石为研究对象,利用微CT技术结合Avizo软件先进的数学算法构建了三维数字岩心模型,可以表征砂砾岩储层岩石的孔隙结构特征,并将数字岩心和有限元软件Comsol结合,实现了基于数字岩心的水驱气模拟过程的可视化.并在此基础上开展了水驱气模拟,研究微观孔隙结构特征对岩心中气水两相流的影响.研究结果表明:致密砂岩岩心的孔喉分布状态主要呈连片状和孤立状,其中连片状孔隙在空间上连通性好,主要与残余粒间孔或粒间溶蚀孔有关,而孤立状孔隙在空间上多呈孤立分布,主要与粒内溶蚀孔有关;致密砂岩样品等效孔径主要分布范围在0.5μm以下,储层物性差的样品孔隙结构要比储层物性好的样品复杂,且前者的孤立孔隙多且小孔隙占比高,连通孔隙较少,其对渗透率贡献性少;在水驱气的过程中,岩心的微观孔隙结构将改变驱替前缘形状以及造成气水两相流中舌进现象;随着岩心孔隙度和渗透率增大,水驱气的驱替效率增大,残余气饱和度降低. 相似文献
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致密油是重要的非常规石油资源,但由于其一次采收率低,需要开展提高采收率研究。由于致密油储层孔隙结构复杂,不同孔隙对产量的贡献差异很大,需要深入研究不同孔隙中原油的动用情况进而优化开发方式。本文采用核磁共振测试与驱替实验相结合的方法开展研究,直观反映不同注入条件下注入介质与原油的驱替过程,明确了注水和注CO2两种开发方式不同孔隙中原油的动用规律。结果表明:水驱和CO2驱不同孔隙区间原油动用程度随着驱替压差逐渐增大而增大;水驱和CO2驱大孔隙中的原油绝大部分被动用,随着孔隙半径逐渐减小,原油动用的比例逐渐降低;小于0.01μm微小孔隙中CO2驱动用效果明显好于水驱,致密油藏中CO2更易进入小孔隙提高致密油采收率。 相似文献
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利用核磁共振二维谱、在线测试技术,建立了扩散-弛豫二维谱技术分析岩心含油饱和度的方法;对不同井的不同层段岩心进行了不同驱替速度水驱油的核磁共振在线测试,通过对比不同时刻测试的核磁共振T2图谱的面积值和分布特征,计算不同孔隙区间油的采出程度,分析评价不同孔隙对整体采出程度的贡献率、水驱油效果以及剩余油状况。实验结果表明,TK150井油层段实验岩心水驱大、中孔隙对采出程度的贡献较大,弱水淹段实验岩心水驱大、中、小孔隙对采出程度的贡献较大。但大孔隙所占总孔隙比例小,所以采出程度相比油层段岩心较低。TK960井油层段实验岩心水驱大、中孔隙对采出程度的贡献较大,中水淹段实验岩心水驱中、小孔隙对采出程度的贡献较大,强水淹段实验岩心水驱大、中孔隙对采出程度的贡献较大。不同井的不同层段岩心水驱油后所有尺度的孔隙中都有剩余油分布。 相似文献
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设计和研制一台大型智能控制压扭多轴加载试验机,形成一个集动静加载、扭剪、常规三轴等功能为一体的多功能土动力试验平台。该试验机具有如下特点:(1)试样尺寸大,高度可达600mm,且可根据试验需求更换大小不同的试样及相应传感器;(2)加载自由度多,可独立施加轴力、扭矩、内压、外压、孔压及相应的位移,实现5个不同物理量的独立控制,从而大大拓宽可施加的应力路径范围;(3)控制智能化,可先将拟进行的应力路径或应变路径写入程序中,试验过程中即可由计算机自动控制。测试结果表明,该试验机的控制精度能够满足土工材料试验的要求。 相似文献
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《地球物理学报》2021,64(6)
地震岩石物理建模作为表征油气储层物性参数与地震参数间映射关系的主流工具,鲜有应用于煤层气储层,关键制约因素在于煤层气储层特有的吸附气和双重孔隙的等效计算问题尚未有效解决.为此,本文将吸附气视为类似煤基质的固相,将双重孔隙分解为基质孔隙和裂隙两部分;尝试利用自相容近似模型计算煤基质、吸附气和基质孔隙混合后煤基质干骨架的等效纵、横波速度,通过Mori-Tanaka模型和Brown-Korringa各向异性流体替换理论加入裂隙和流体,以此构建煤层气储层岩石物理模型.在此基础之上,通过正演模拟分析基质孔隙参数、吸附气含量以及裂隙参数的等效纵、横波速度响应;基于模型反演基质孔隙和裂隙参数,并将基于模型预测的纵、横波速度与实测数据对比,论证所构建的煤层气储层岩石物理模型的合理性.进一步通过制作岩石物理量版,探讨煤层气"甜点区"界定的两个关键参数——吸附气含量和脆性指数与储层物性参数(基质孔隙度、裂隙孔隙度)以及地震参数间的关系.结果表明:吸附气含量的变化引起的纵、横波速度、纵横波速度比和纵波阻抗变化微弱,引起的流体因子参数(λρ和μρ)变化略显著;基质孔隙度变化引起的地震参数响应显著强于吸附气含量;裂隙孔隙度与两种脆性指数间均具有明显的负相关性,可认为是煤层气储层脆性的主要影响因素. 相似文献
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煤成油排驱机理与初次运移 总被引：5，自引：0，他引：5
从吐哈盆地煤成油典型实例出发 ,分析了煤的物性特征及烃类与煤中各级孔隙相互作用机理 .指出烃分子与煤孔隙表面质点相互作用是煤成油排驱的主要制约因素 .煤孔隙分布特征及生烃潜力是制约煤成油排驱的内在因素 ,构造挤压剪切应力是煤成油排驱的外在动力 ;煤成油排驱具有较泥质岩更大的地质色层效应 ,其最有利排驱时期应是Ro 为 0 .9%以前 ;相互连通的孔隙网络及裂隙与输导层如断层相连 ,构成了烃类网络中心的烃类排驱运移出母体的主要通道 相似文献
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岩石物理测量是油藏水驱开采时移地震监测的基础.在实验室对来自胜利油田的5块岩石样品模拟储层条件进行了水驱和气驱动态岩石物理弹性测量,重点分析了流体替换、温度、孔隙压力对岩石纵、横波速度的影响.实验表明,在水驱情形下,由于流体替换和温度、孔隙压力变化所引起的岩石纵横波速度的变化均很小,实施时移地震监测具有较大的风险性.相比之下,气驱可能引起较为明显的纵波速度变化,有利于时移地震监测的实施.进一步完善实验方法、丰富实验内容、是今后时移地震岩石物理实验研究的主要任务. 相似文献
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新疆油田砾岩油藏储量规模大,其岩性变化迅速,非均质性强、孔隙结构复杂,开采难度较大.目前,砂砾岩油藏经过几十年的注水开发,已处于高含水开采阶段.聚合物驱油技术对于砂砾岩油藏的进一步开发意义重大.本研究基于计算流体力学方法和数字岩心技术建立了一套模拟聚合物驱油的方法,实现了包含油驱水、水驱油、聚合物驱油和后续水驱四个过程的聚合物驱全过程模拟.利用该模拟方法,直观地展示出了油、水、聚合物在驱替过程中的变化,给出了压力、速度等物理场的动态变化,分析了水驱油及聚合物驱油过程中的流动规律.利用该方法可以方便地模拟多种条件下的聚合物驱油过程,进而优化聚合物驱的开发方案.该研究在砾岩油藏的聚合物驱开发中具有重要的应用意义. 相似文献
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油层注入聚合物溶液后,电阻率测井响应发生与水驱不同的变化特征,严重影响水淹层测井评价的效果。本文首先分析了聚合物溶液的导电性质,其次按照聚合物驱油层不同施工流程开展岩电实验研究,分析不同驱替阶段的岩石电阻率的变化特征。并对比分析聚合物驱与水驱油层电阻率测井响应的差异。结果表明,不同聚合物驱替饱含油岩心过程,岩心电阻率随饱和度变化呈现"w"型或"S"型和单调下降的形态;清水聚合物驱油层电阻率测井响应呈现弱、未水淹的特征;污水聚合物驱油层电阻率测井响应呈现与污水水驱相似的变化特征。 相似文献
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中地壳断层带内发现的接近静岩压力的高压流体能够合理解释汶川MS8.0级地震断层的高角度逆冲滑动, 而高压流体的产生与断层带的微裂隙愈合紧密相关.利用熔融盐固体介质三轴高温高压实验系统,我们采用含水和烘干的Carrara大理岩样品开展了微裂隙愈合实验,研究中地壳断层带内高压流体的形成条件.实验分为三类:A类、A+B类和A+B+C类,其中A阶段实验在室温条件下将样品压裂,形成一系列共轭破裂面,B阶段实验在600℃、围压700 MPa和应变速率10-6s-1条件下愈合了A阶段破碎的样品,实验样品从以碎裂变形为主向以韧性变形为主转变,C阶段实验通过快速降低轴压模拟一个扩容过程,再以相同实验条件重新加载样品,通过比较实验样品强度来检验样品的愈合程度.样品显微结构和实验样品强度表明,动态重结晶作用能够愈合微裂隙和孔隙,水能促进矿物的动态重结晶作用,较高的水含量和较大的应变有利于微裂隙和孔隙的愈合,从而有利于高压流体的形成. 相似文献
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利用GDS循环三轴仪进行一系列饱和砂砾土不排水动三轴液化试验,研究其在循环荷载作用下的液化特性,分析含砾量对饱和砂砾土动强度和动孔压的影响规律。研究表明:含砾量对砂砾土液化性能影响较大,随着含砾量的增加砂砾土抗液化强度呈单调增加趋势;随循环周次的增加孔隙水压力不断升高,增长速率与所施加的循环应力幅值有关,同一固结压力下,振次比相同时循环动应力幅值越大动孔压比越大;破坏振次对动孔压增长模式存在影响,破坏振次较小时砂砾土动孔压增长模式呈双曲线型发展,破坏振次较大时砂砾土的动孔压增长模式可用反正弦函数来表示,且含砾量越大循环荷载引起的孔隙水压力越高;含砾量对砂砾土液化特性的影响可从砂砾土的微细观结构特征得到阐释,并借助其粒间状态参量进行分析。 相似文献
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Stefan Jansen Eva Walpersdorf Ursula Werner Markus Billerbeck Michael E Böttcher Dirk de Beer 《Ocean Dynamics》2009,59(2):317-332
In this article, we describe the dynamics of pH, O2 and H2S in the top 5–10 cm of an intertidal flat consisting of permeable sand. These dynamics were measured at the low water line
and higher up the flat and during several seasons. Together with pore water nutrient data, the dynamics confirm that two types
of transport act as driving forces for the cycling of elements (Billerbeck et al. 2006b): Fast surface dynamics of pore water chemistry occur only during inundation. Thus, they must be driven by hydraulics (tidal
and wave action) and are highly dependent on weather conditions. This was demonstrated clearly by quick variation in oxygen
penetration depth: Seeps are active at low tide only, indicating that the pore water flow in them is driven by a pressure
head developing at low tide. The seeps are fed by slow transport of pore water over long distances in the deeper sediment.
In the seeps, high concentrations of degradation products such as nutrients and sulphide were found, showing them to be the
outlets of deep-seated degradation processes. The degradation products appear toxic for bioturbating/bioirrigating organisms,
as a consequence of which, these were absent in the wider seep areas. These two mechanisms driving advection determine oxygen
dynamics in these flats, whereas bioirrigation plays a minor role. The deep circulation causes a characteristic distribution
of strongly reduced pore water near the low water line and rather more oxidised sediments in the centre of the flats. The
two combined transport phenomena determine the fluxes of solutes and gases from the sediment to the surface water and in this
way create specific niches for various types of microorganisms. 相似文献
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地震荷载作用下发生滑坡的滑动带通常由粗颗粒与细颗粒组成。滑带土的动力性质及动孔隙水压力的发展对边坡的稳定性至关重要。对掺细料砾石混合土进行动三轴试验来探讨细料(粒径小于0.5mm)含量对砾石(粒径6~20mm)混合土的动孔压特性的影响,进行细料含量为0%、20%和40%的三组试样的动三轴试验,采用固结围压为100kPa、固结应力比为1.0、频率为1.0Hz,施加轴向动应力分别为0.50、0.55、0.60和0.65kN,得到动孔压的变化规律。试验发现:(1)相同激振力作用下,随着细料含量的增加,动孔隙水压力增长速度逐渐变缓;相同细料含量时,随着激振力的增大,动孔隙水压力增长速度变快。(2)激振力较大和细料含量较少时,动孔隙水压力在较少的振次下达到较大值并趋于稳定。(3)细料含量为20%的砾石混合土试样在试验终止时的振动次数最大,细料含量为40%的砾石混合土在试验终止时的振动次数最小。(4)当细粒含量为0%和20%时,试验终止时最终的孔压都可以接近固结围压;当细粒含量为40%,激振力较大时,试验终止时最终的孔压才接近固结围压,而激振力较小时最终的孔压远远没有达到固结围压。 相似文献
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通过新近纪断裂体系和底辟构造特征综合分析认为,底辟构造、高角度的断裂和垂向裂隙系统构成了南海北部神狐海域天然气水合物成藏的主要流体运移体系.神狐海域断层发育,可分为晚中新世活动的NW(NNW)向断层和上新世以来活动的NE(NNE)断层两组.NE向断层活动强度小,规模大,从下至上切穿上新世以来沉积层,组成高角度断裂和垂向裂隙系统.底辟构造在地震剖面上呈直立的、上小下大的烟囱状通道,局部横向扩张呈囊状、花状,形成大型的反射模糊带.底辟构造的发育在上覆沉积层产生了树枝状、似花状组合形态的高角度断裂和垂向裂隙系统,构成了良好的流体运移通道和疏导体系.当富含甲烷气体的流体通过底辟构造、断裂及裂隙系统垂向或侧向运移时,在合适的温压条件下形成天然气水合物. 相似文献
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岩石的变形机制是研究岩石圈变形和局部构造活动的重要基础,岩石的微观结构是研究其变形机制的关键。微观层析成像（微观CT）技术可以无损地获取样品内部高精度三维数字化图像,为观测岩石内部结构提供了技术保证。新近发展起来的动态CT技术,使得观测岩石变形过程成为可能。本文利用一组莱塔石灰岩受差应力变形的三维动态CT图像数据,通过图像切割、图像分割等处理步骤,以团簇为基本表征单位,表征不同形状、大小孔隙的动态变化过程,分析对比全部孔隙、大团簇、小团簇和裂隙型小团簇的动态图像。结果表明:随着岩石的压缩变形,其大孔隙在不断地缩小;在变形的初始阶段,靠近施压活塞的样品上部出现了密集的新生小孔隙;当岩石所受差应力到达73 MPa时,其下半部出现了明显的剪切带,具体表现为大量的新生裂隙生成并且新生裂隙集中带与轴向成约45°交角。此前的研究观测到该样品中下部若干压缩带形成的过程;本文通过基于团簇的可视化技术,观测到了高孔隙度岩石变形过程中压缩带和剪切带共同形成的过程。同时,新生的沿剪切带分布的微小裂隙并没有显示与剪切带相同的方向,而是具有各方向均匀分布的特征。该特征可能与岩石内部复杂的局部孔隙结构有关,是值得进一步探讨的问题。 相似文献
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循环荷载作用下饱和砂土的孔压增长规律是土动力学的核心内容之一。基于笔者在给定相对密度、均等固结条件下饱和南京细砂的不排水等幅循环三轴试验结果建立的孔压增量模型,进一步进行了不同相对密度、不同固结比条件下饱和南京细砂的不排水等幅循环三轴试验,将上述均等固结的孔压增量模型拓展为适用于不同相对密度、均等和非均等固结条件的孔压增量模型。采用拓展后的孔压增量模型对试验结果进行分析的结果表明：通过该孔压增量模型预测验证试验的孔压与验证试验测试的孔压具有较好的一致性,说明该孔压增量模型具有普适性。 相似文献
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In the eastern edge of the Ordos Basin, the coalbed methane (CBM) development has not made substantial progress in the past 20 years, and the origin of gas can be used to guide the CBM block-selecting and development. Based on the 37 sets of carbon isotope data, the origin of the gas was determined and the origin mechanism was studied in this work. The δ 13CPDB of methane ranges from ?70.5‰ to ?36.19‰ in the eastern edge in the Ordos Basin and the value becomes heavier from the north to the south. The secondary biogenic gas and the thermogenic gas are mixed in the shallow area and the thermogenic gas occurs in the medium and deep levels. The phenomenon is controlled mainly by the distribution of coal rank and hydrodynamics. Firstly, based on the relationship between China coal rank and methane δ 13CPDB, the medium rank coal is dominant in the eastern edge of the Ordos Basin, and the mixture of the secondary biogenic gas and the thermogenic gas is formed in the coal of vitrinite reflectant ratio (R max) between 0.5% and 2.0% if there is appropriate hydrodynamics; at the same time, because of the shallow burial depth, and the well-developed coal outcrop, meteoric water and other surface water carrying bacteria recharge the coal reservoir, metabolize the organic compounds at a relatively low temperature, and generate methane and carbon dioxide. Wherever the trapping mechanisms occur in the coal, such as Liulin and Hancheng, modern gas content should be high. 相似文献
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Experimental studies on gas and water permeability of fault rocks from the rupture of the 2008 Wenchuan earthquake,China 总被引：2，自引：0，他引：2
The permeabilities of fault rocks from the rupture of Wenchuan earthquake were measured by using nitrogen gas and distilled water as pore fluids under the confining pressure ranging from 20 to 180 MPa at room temperature. Experimental results indicate that both gas and water permeabilities decrease with increasing confining pressure, described by power law relationship, i.e., b = 0.2×10–3kl–0.557. The water permeability is about one order less than gas permeability and also half order smaller than the permeability corrected by the Klinkenberg effect, so-called intrinsic permeability. The differences in the permeabilies imply that the reduction of effective pore size caused by the adhesion of water molecules to clay particle surface and water-swelling of expandable clay minerals contributes to lessening the water permeability besides the Klinkenberg effect. Hence, the liquid permeability of fault rocks cannot be deduced by gas permeability by the Klinkenberg correction reliably and accurately, and it is necessary to use liquid as pore media to measure their transport property directly. 相似文献