静电纺丝聚酰亚胺绝缘纸孔隙结构对其浸渍与击穿特性的影响

为研究绝缘纸微观孔隙结构对其浸渍与击穿特性的影响规律,该文采用静电纺丝技术,以聚酰亚胺(polyimide,PI)为原料,通过改变纺丝电压制备不同孔隙的PI绝缘纸,对不同纺丝电压下制备的绝缘纸孔隙结构、浸渍速率以及击穿场强进行了表征与测试。结果显示:随纺丝电压升高,PI绝缘纸的中值孔径减小,孔隙率增加,浸渍速率加快,油浸纸击穿场强上升,最多可达40.35%。分析表明:提高纺丝电压可改变PI绝缘纸的孔隙结构,减小孔径,增加孔隙率,进而提高PI纸的浸渍速率与油纸亲和性,使PI油浸纸浸渍更充分,进而减少内部缺陷,提高击穿场强。在制备油纸绝缘用新型绝缘纸时,应考虑绝缘纸孔隙结构对油纸绝缘浸渍与击穿特性的影响,以获得更高的击穿场强。

川东地区吴家坪组页岩储层孔隙结构及发育控制因素

基于薄片和扫描电镜观察,结合TOC(总有机碳质量分数)测试、X射线衍射分析和低压气体吸附实验,明确了吴家坪组页岩储层的孔隙结构和发育影响因素。结果表明:1)吴一段和吴二段为黏土质页岩和混合页岩,吴三段为硅质页岩、钙质页岩和混合页岩。2)储集空间主要为裂缝、粒间孔和粒内孔,有机质孔规模较小,孔隙呈墨水瓶状和平板状或狭缝形孔;孔径以“多峰态、多尺度”特征分布于0.84~14.10 nm范围内,小于60 nm和10 nm的孔隙分别是总孔体积和比表面积的主要贡献者;页岩非均质性高,且孔隙内部非均质性高于孔隙表面。3)石英含量增加促进介孔发育,抑制微孔形成和增强非均质性,碳酸盐矿物含量增加不利于微孔与介孔发育,但增强储层非均质性,黏土矿物含量和TOC增加促进微孔的发育和增强储层的均质性。4)根据孔隙类型和矿物含量,将吴家坪组页岩分为黏土矿物含量高和脆性矿物含量高的裂缝￣无机孔隙型储层。

高温热暴露对等离子喷涂YSZ孔隙结构和力学性能的影响

采用大气等离子喷涂工艺在不同喷涂距离下制备YSZ涂层,并在1300℃下进行不同时间高温热暴露。表征了喷涂态以及热暴露过程中涂层微观结构(表观孔隙率、2D孔隙密度、3D孔隙率)和力学性能(硬度、弹性模量)的变化。结果表明,当喷涂距离增大时,喷涂态涂层内部表观孔隙率、2D孔隙密度以及3D孔隙率均增大,且涂层中3D孔隙占比增大。对于同一喷涂距离的涂层,高温热暴露后,3D孔隙率变化较小,表观孔隙率和2D孔隙密度显著下降,涂层硬度和弹性模量显著增加。涂层硬度、弹性模量、表观孔隙率和2D孔隙密度随热暴露时间变化均呈现双阶段演变过程,0~20 h变化显著,20~100 h变化逐渐缓慢。涂层相结构分析表明,热暴露期间涂层相结构并未发生明显变化。涂层在高温下热暴露100 h后,表观孔隙率和2D孔隙密度约分别降低35.8%和68.2%,涂层硬度和弹性模量约分别增加78.5%和81%,3D孔隙约降低8.6%。热暴露过程中2D孔隙愈合主导了涂层的烧结致密化,最终导致涂层力学性能发生变化。随着喷涂距离增加3D孔隙占比增大,热暴露后涂层硬度及弹性模量的增量减少。因此,当涂层内部3D孔隙占比越多时,涂层抗烧结能力增强。

冻融循环及围压对纤维混凝土孔隙结构及渗透率的影响研究

为探究冻融循环及围压对纤维混凝土微观孔隙结构及渗透率影响规律,采用核磁共振检测装置(NMR)对不同冻融循环次数下4种纤维混凝土(素混凝土、碳纤维混凝土、玄武岩纤维混凝土及聚丙烯纤维混凝土)孔径分布及孔隙率进行测量,利用TWM-3000型三轴压力机对冻融后试件开展变围压(4 MPa、5 MPa、6 MPa、7 MPa、8 MPa、9 MPa)渗透率试验,分析纤维种类、冻融循环及围压对混凝土材料渗透率的影响规律。结果表明:(1)冻融循环作用会使得试件纵波波速降低,损伤程度增大,其中冻融循环次数达到100次时,玄武岩纤维混凝土、碳纤维混凝土、聚丙烯纤维混凝土、素混凝土损伤因子分别为22.17%、28.29%、29.70%、36.58%,纤维的掺入能够增强混凝土材料的抗冻性能,减缓试件冻融损伤程度。(2)4种混凝土试件孔径分布图谱均呈三峰型。冻融循环20次、40次、60次、80次、100次时玄武岩纤维混凝土孔隙率增幅为8.73%、15.27%、21.82%、30.91%、43.64%,冻融循环作用对混凝土材料内部结构造成损伤破坏,其微观表现形式为裂纹的扩展及孔隙数目的增加,孔隙率随之增大。(3)4种混凝土试件渗透率与围压间呈对数函数负相关,与冻融循环次数间呈二次函数正相关。玄武岩纤维的掺入对混凝土材料的抗渗性提升效果最显著。(4)围压的降低及冻融循环的增加均使得试件渗透率增大,围压对试件渗透率的影响程度高于冻融循环作用。增强围压、减少冻融循环次数及在混凝土材料中掺入玄武岩纤维对水工环境下混凝土建筑物的抗渗性能均存在提升作用。

振动荷载作用下聚丙烯纤维喷射混凝土孔隙结构及能量耗散试验研究

为探究振动荷载对隧道聚丙烯纤维喷射混凝土孔隙结构及力学性能影响规律,利用核磁共振检测仪(NMR)及电液伺服压力机对振动荷载作用下(0、1、5、10、15、20)喷射混凝土及聚丙烯纤维喷射混凝土孔隙结构及能量演化规律开展试验研究,分析聚丙烯纤维及振动荷载作用次数对喷射混凝土T2图谱、孔隙率、孔隙分形维数及能量耗散影响规律。结果表明:(1)混凝土试件T2图谱均呈三峰型,且主峰高度远大于次峰峰值。喷射混凝土主峰、次峰及三峰强度是聚丙烯喷纤维射混凝土的1.72倍、2.31倍、1.38倍,聚丙烯纤维的掺入使得喷射混凝土孔隙直径及孔隙数目均减小。(2)相较于振动荷载未作用试件,振动冲击荷载作用1次、5次、10次、15次、20次时喷射混凝土试件孔隙率增幅为1.62%、7.84%、19.19%、35.41%、52.70%,聚丙烯纤维喷射混凝土试件孔隙率增幅为0.93%、5.37%、19.90%、32.82%、53.82%,振动荷载作用次数的增加使得试件孔隙数目增加、直径增大,孔隙率增加。(3)振动荷载作用次数的增加使得两种混凝土试件孔隙分形维数均呈线性降低变化,试件内部孔隙形成连接贯通,孔隙结构的复杂程度降低。(4)振动荷载作用0次、1次、5次、10次、15次、20次时聚丙烯纤维喷射混凝土耗散能是喷射混凝土的4.86倍、4.82倍、5.02倍、4.97倍、4.86倍、4.73倍,聚丙烯纤维的掺入极大增强了喷射混凝土材料的耗能效果,在变形过程能能够吸收更多的外部输入能量而不发生破坏,极大增强喷射混凝土支护结构的安全稳定性。

高压气态CO_(2)吸附/解吸作用对烟煤的孔隙结构影响研究

为探明高压CO_(2)吸附/解吸作用对煤孔隙结构的影响,结合低温N_(2)和低压CO_(2)吸附试验,对比分析了高压CO_(2)吸附/解吸前后贫煤、1/3焦煤和气煤的孔隙结构变化。结果表明,高压CO_(2)吸附/解吸作用对煤的孔隙形状无明显影响。吸附态气体和游离态气体的共同作用控制煤纳米孔的孔隙尺寸变化。在高压CO_(2)的吸附/解吸过程中,贫煤和1/3焦煤所承受的吸附态气体引起的吸附膨胀作用以及游离态气体的压缩作用强于游离态气体的“扩容”效应,导致高压CO_(2)吸附/解吸作用后贫煤和1/3焦煤的总比表面积分别减小5.63%和4.98%,总微孔体积分别减小3.72%和7.40%;气煤所受游离态气体的“扩容”效应强于吸附态气体的吸附膨胀效应和游离态气体的压缩效应,导致高压CO_(2)吸附/解吸作用后的总比表面积和总微孔体积分别增加5.89%和13.72%。高压CO_(2)吸附/解吸作用后,3种烟煤滞后环面积均减小,孔径分布峰值点均向更小孔径移动,孔径尺寸整体有所减小,微孔体积分数分别增加0.73百分点、1.48百分点和4.81百分点,孔径分布更均匀,孔隙连通性增强。

煤层微观孔隙特征及沉积环境对孔隙结构的控制作用-以鄂尔多斯盆地8号煤层为例

寻找深部煤层气资源分布,亟待查明深部煤储层沉积环境和孔隙分布特征。为此,在开展鄂尔多斯盆地煤岩显微组分、核磁共振孔隙和电镜分析的基础上,查明了煤岩显微组分和孔隙分布特征,评价了鄂尔多斯盆地8号煤的煤沉积环境和孔隙结构特征之间的关系。结果表明:①研究区8煤层煤岩有机显微组分以镜质组为主,成煤早期植物类型应主要为木本植物,后期随着覆水程度增大而逐渐转变为木本+草本混生植物为主;②本溪期8号煤由早期为湿地森林沼泽逐步演化为后期开阔水域沼泽,沼泽水体相对滞留,沼泽环境稳定,利于有机质富集和煤层结构稳定;③研究区8煤大孔占比与结构保存指数(TPI)两者呈正相关,而与凝胶化指数(GI)呈负相关;④基质镜质体发育密集气孔群或稀疏带状气孔群,团块镜质体中发育少量气孔,结构镜质体中发育原始组织孔,多为矿物充填,均质镜质体气孔不发育。研究认为榆林地区煤层孔隙分布受到煤沉积环境和显微组分控制,开阔水域沼泽相的煤层孔隙结构呈现三峰,其中微孔和大孔发育最好,湿地森林沼泽相煤层孔隙结构呈现双峰,微孔发育好,大孔发育较差。

深部煤层孔隙结构与流体差异赋存特征研究

【目的】鄂尔多斯盆地东缘已打破深部煤层气勘探禁区,多个区块呈现“单点突破、区域差异开发”特征,深部煤储层孔裂隙结构作为流体赋存与产出的物质空间,对于深部煤层气区块差异开发至关重要。【方法】系统采集鄂尔多斯盆地东缘神府区块深部煤样品,基于常规孔渗物性测试、CO_(2)吸附、低温N2吸附、压汞和核磁共振等测试,以神府区块8+9号煤为例,系统总结深煤层孔隙结构及流体赋存模式。【结果和结论】结果表明:(1)深部煤孔隙结构差异较大,神府煤介孔−宏孔均发育,多为墨水瓶型和开放型孔。综合认为中阶煤孔隙结构的跨尺度效应稍有减弱,相对有利扩散、渗流。(2)中阶煤吸附能力降低,等温吸附曲线高压段曲线平缓,初期解吸效率低;含水饱和度增高,其介孔−宏孔的束缚水含量较高导致可动水孔隙率减小,降低了游离气的储集空间。(3)研究区存在“宏孔−微裂缝主控的游离气−自由水赋存”型、“微孔−介孔−宏孔主控的吸附气−束缚水赋存”型两类气水赋存模式,导致煤层气排采差异明显,其中“宏孔−微裂缝主控的游离气−自由水赋存”型是深部煤层气快速高产模式,该模式具有“见气时间短、中高产气、低产水”的生产特征,且由于应力对中大孔−微裂缝的伤害较强,建议该模式下的气井排采需适当控制排采速度以减小储层伤害,防止产量陡降;“微孔−介孔−宏孔主控的吸附气束缚水赋存”型模式具有“短期排水、缓慢见气”生产特征,排采仍需遵循“缓慢、连续”原则保证气井稳产;此外,由于孔隙以微孔、介孔为主,束缚水含量高,气井短期难获高产,需进一步探索加大压裂改造规模提高该类气藏产量。

鄂尔多斯盆地长7_(3)亚段储层微观孔隙结构和固液作用力

针对鄂尔多斯盆地长7_(3)亚段页岩储层孔隙结构和固液作用力问题,首先,通过聚焦离子束电子显微镜、计算机断层扫描技术和原子力显微镜对纯页岩储层样品开展研究;其次,结合Avizo软件建立页岩多尺度三维重构模型,定量分析页岩孔隙结构特征;最后,提出页岩储层固液相互作用黏附力测试方法,测定原油与孔隙壁面之间的黏附力。研究结果表明:长7_(3)储层发育有粒间孔、粒内孔和有机质孔隙,有机质孔隙形状主要有条状、弯月状和椭圆状;在微米尺度下,可以清晰看到层理缝;在纳米尺度下,不同页岩结构的样品孔隙结构特征无明显差异,孔喉形态多为片状和条状;有机质与原油之间的黏附力最大,长英质与原油之间的黏附力次之,层理面与原油之间的黏附力最小,3种平均黏附力分别为0.098、0.063和0.041μN,长7_(3)页岩储层中壁面原油启动难度较大,这从力学角度解释了该区为原位转化重点区域的原因。

黏结性对富油煤热解孔隙结构演变及渗流的影响研究

【目的】富油煤的原位热解是将煤层在地下加热生产油气的技术,其中煤层的孔隙结构和渗透特性是影响加热介质注入和油气产出的重要因素。黏结性富油煤热解伴随胶质体的形成,使其孔隙结构和渗透特性不同于非黏结性煤。【方法】将黏结性富油煤在300、400、500和600℃下热解,采用饱和流体法和氮吸附法测试半焦的孔隙参数,并采用显微CT表征半焦的孔隙结构;通过构建等效孔隙网络模型,分析煤样孔隙数目、孔隙半径和配位数等参数的变化规律,并模拟高温N2在孔隙网络中的渗流特征。【结果和结论】结果表明:煤样经300℃热解后仅产生少量裂隙,总孔隙率维持在约5%;当热解温度为400~600℃时,总孔隙率逐渐增至约50%,而微观孔隙仅在600℃脱气后更为丰富。当热解温度由300℃升至400℃,胶质体的形成、膨胀使孔隙和喉道的数量显著增大,但平均半径分别维持在约160μm和约88μm;再由400℃升至600℃,挥发分的析出促进了孔隙结构的连通,使孔隙和喉道的数量逐渐减少,且概率分布向等效半径更大的范围偏移,使平均半径分别增至292.81μm和170.60μm,并使孔隙平均配位数由5.82分别增至6.60和6.33,孔隙率和配位数的增大使半焦的平均模拟渗透率由246.75μm2显著增至1377.49μm2。研究结果可为黏结性富油煤原位热解的工艺研发提供参考依据。

不同构造单元页岩孔隙结构差异及其油气地质意义——以四川盆地泸州地区深层页岩为例

不同构造单元页岩储层品质、含气性差异明显,构造改造作用对页岩气勘探开发具有控制作用,但关于深层页岩气的构造控制作用机理研究较少,相关认识尚不明确,制约了深层页岩气的勘探开发。为此,通过“岩心—薄片—扫描电镜”多尺度观察、全岩矿物X射线衍射分析、核磁共振等技术手段,对比分析了四川盆地南部泸州地区不同构造单元上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组深层页岩孔隙结构和储层特征的差异,探讨了不同构造单元页岩孔隙结构差异与储层品质的耦合关系,明确了页岩气产量差异的内在地质原因,落实了构造改造作用下的页岩气勘探开发有利区。研究结果表明:①向斜区页岩主要以有机质孔隙、非构造裂缝为主,孔径大;背斜区页岩孔隙结构被强烈改造,以矿物粒间孔、构造裂缝为主,矿物粒间孔狭长且定向排列,孔径小。②向斜区构造相对稳定,有机质孔隙、矿物粒间孔以及成岩裂缝保存较好,宏孔占比高,储集性能好,含气量和产量高;背斜区页岩储层发育大量构造裂缝与断层,孔隙和成岩裂缝被压实,孔径减小,储集性能变差,含气量和产量低。③距盆缘剥蚀区越远,构造越稳定的单元,保存条件越好,该类构造单元页岩储层越发育,含气量和产量越高,页岩气勘探开发潜力越大。结论认为,构造运动对于压力系统的影响是形成不同构造单元深层页岩孔隙结构特征差异的重要因素,并控制了页岩储层的含气性与产量;向斜区深层保存条件好,远离剥蚀区,为勘探开发的最有利区,该认识可为深层页岩气勘探开发提供技术支撑。

鄂尔多斯盆地长7段致密砂岩二元孔隙结构及分形特征

致密砂岩的孔隙结构特征对致密油藏的勘探和开发具有重要意义。但对不同类型孔隙渗流特征及其影响因素认识不清,制约了对致密砂岩渗流能力和储集能力的认识,并影响了致密油藏有利区的评价和预测。为此,以鄂尔多斯盆地长7段致密砂岩为例,利用铸体薄片、扫描电镜、核磁共振、分形理论研究了致密砂岩的孔隙结构特征。结果表明:致密砂岩孔隙结构是一个由束缚孔隙和可动孔隙组成的二元孔隙系统,不同类型孔隙的形态特征和连通性不同。束缚孔隙主要由晶间孔组成,孔隙模型为黏土矿物堆积的包络面,孔隙半径小,连通性差,赋存在其中的流体流通性差。该孔隙形状规则,非均质性弱,分形维数低,平均值为1.3063。可动孔隙主要是联合孔隙,形状为刺球状,孔隙半径大,由溶蚀作用形成多个连接通道,因此连通性强。可动孔隙形状不规则,非均质性强,分形维数大,平均值为3.2416。不同类型孔隙对物性的影响也不相同。束缚孔隙对孔隙度贡献平均值为47.7%,可动孔隙对孔隙度贡献平均值为52.3%,两类型孔隙对孔隙度影响相近。但受连通性差异影响,束缚孔隙对渗透率贡献度平均值为0.2%,可动孔隙对渗透率贡献度平均值为99.8%。可动孔隙是影响致密砂岩渗透率的主要因素。利用分形维数可以很好地表征致密砂岩孔隙结构。以组合孔隙为主且位于烃源岩附近的致密砂岩是勘探开发的有利区域。

柴达木盆地马海东地区古近系砂岩储层微观孔隙结构特征及微观致密区成因

柴达木盆地北缘马海东地区古近系的油气勘探已经取得发现,但储层微观孔隙结构特征认识不清是影响油气勘探与开发的主要因素之一。为揭示马海东地区古近系砂岩储层微观特征,综合运用岩石薄片显微镜观察、X射线衍射(XRD)分析和压汞测试等试验技术,开展了低渗透砂岩储层的岩石学特征、物性特征、微观孔隙结构及各储层非均质性对比研究,用变异系数定量表征了储层非均质强弱程度。研究结果表明:①古近系砂岩储层以长石岩屑砂岩为主,填隙物主要为方解石。②路乐河组Ⅰ砂组储层孔隙度较大,下干柴沟组Ⅱ砂组储层孔隙度中等,路乐河组Ⅱ砂组储层孔隙度最小。③储层岩石经历了压实、胶结和溶蚀成岩作用,路乐河组Ⅱ砂组储层非均质性最强,路乐河组Ⅰ砂组储层非均质性最弱,下干柴沟组Ⅱ砂组储层非均质性介于两者之间。④富塑性岩屑纹层或富杂基的低渗砂岩为致密储层,方解石胶结和塑性黏土质岩屑变形是致密储层形成的重要原因。

基于双峰高斯函数的海上低渗储层孔隙结构定量表征——以琼东南盆地BD21气田陵水组三段为例

海上低渗气藏占比增加,孔隙结构的差异影响气井产能,制约海上低渗气藏规模开发。根据高压压汞和核磁共振实验,采用测井曲线与储层分类参数、双峰高斯函数拟合曲线等方法,利用球状孔隙模型将核磁共振T2谱转化为伪毛细管压力曲线定量表征孔径大小及分布,分析核磁共振T2谱反映的大孔孔隙度、大中孔孔隙度与物性、压汞参数之间关系,分析反映储层渗流能力的孔隙结构评价参数,建立孔隙结构和物性参数预测模型。结果表明:陵水组三段低渗储层孔隙结构分布呈双峰型和单峰型,其中小孔曲线与大孔曲线存在重叠区域,双峰型曲线的重叠区域较小,单峰型曲线的重叠区域较大,孔隙可按双峰高斯函数拟合的小孔曲线、大孔曲线和重叠区域的分布范围划分为大孔、中孔和小孔;大中孔孔隙度、大孔孔隙度可有效评价储层物性和孔隙结构,储层大中孔越发育,物性越好,可动流体饱和度相对较高。以大孔和大中孔综合评价参数为主要指标的低渗储层分类标准,将研究区低渗储层划分为三种类型,其中Ⅰ类、Ⅱ类储层大中孔较为发育,储层物性较好,大孔、大中孔综合评价参数值分别大于7、10,可动流体饱和度相对较高,普遍在65.75%以上;Ⅲ类储层物性相对较差,大孔和大中孔综合评价参数值较小,孔隙结构复杂,可动流体饱和度相对较低。该结果为海上低渗气田经济有效开发提供指导。

准噶尔盆地白家海地区西山窑组深部煤岩储层孔隙结构表征及发育主控因素

深部煤岩储层孔隙结构特征对深层煤层气勘探开发十分重要,为了明确深部煤岩储层孔隙结构特征及发育主控因素,以准噶尔盆地白家海凸起及周缘侏罗系西山窑组煤层为研究对象,运用覆压孔渗、扫描电镜、高压压汞、低温液氮吸附、二氧化碳等温吸附等多种试验方法,对西山窑组煤岩储层特征进行研究。结果表明:西山窑组煤岩演化程度低,显微组分以镜质组和惰质组为主,具有低水分、特低灰和低挥发分的特点;西山窑组煤岩储层发育孔缝双重介质储集空间,储层物性好;西山窑组煤岩储层可以划分为3种类型,Ⅰ类储层储集性能好,但渗透性能差,Ⅱ类储层是研究区主要储层类型,进一步分为Ⅱ_(1)类和Ⅱ_(2)类,Ⅱ_(1)类储层具有中等储集性能和良好渗透性能,Ⅱ_(2)类储层与Ⅲ类储层均以微孔为主,物性较差;西山窑组煤层孔隙结构主要受灰分质量分数、镜质组体积分数、惰质组体积分数和埋深控制。

鄂尔多斯盆地东缘山西组煤系页岩孔隙结构特征及其演化规律研究

目的为了解煤系页岩中孔隙结构特征及其演化规律,方法采用X射线衍射、岩石热解、扫描电镜、低压CO_(2)/N_(2)吸附和高压压汞等实验,对鄂尔多斯盆地东缘山西组煤系页岩不同岩相孔隙结构进行表征,分析成岩作用对各岩相孔隙演化的影响。结果结果表明,山西组主要发育富硅泥质页岩岩相(A-1)、泥质/硅质混合页岩岩相(M-2)和富黏土硅质页岩岩相(S-3);介孔是储层孔容的主要来源,贡献度达65%以上,微孔是储层比表面积的主要来源,贡献度达62%以上;S-3页岩总孔容和总比表面积均较大,均值分别为0.0362 cm^(3)/g,35.15 cm^(2)/g,A-1页岩总孔容和总比表面积均较小,均值分别为0.0266 cm^(3)/g,21.39 cm^(2)/g;有机质通过控制微孔发育对页岩比表面积起控制作用,另外,黏土矿物对页岩比表面积有一定促进作用,黄铁矿对M-2页岩和S-3页岩孔隙结构均有一定促进作用;A-1页岩孔隙演化受压实作用、黏土矿物转化作用最为明显,S-3页岩孔隙受胶结作用、有机质生烃作用和溶蚀作用影响均较显著,M-2页岩孔隙兼具A-1和S-3页岩的成岩演化特点。结论研究结果可为鄂尔多斯盆地煤系页岩孔隙结构研究提供借鉴与参考。

致密砂岩储层微观孔隙结构及其对储层物性的影响:以鄂尔多斯盆地黄陵地区长6段为例

应用岩心、铸体薄片和孔隙图像、扫描电镜和高压压汞等资料,对鄂尔多斯盆地黄陵地区长6段致密砂岩储集空间和微观孔喉结构特征进行精细表征,并分析其对储层物性影响。研究表明残余粒间孔、长石溶孔、晶间孔以及微裂缝为该研究区储层的主要储集空间。长6段储层孔隙度平均值为7.46%,渗透率平均为0.32 mD;孔喉半径分布范围0.150~2.597μm,呈单峰和双峰态分布,主流喉道半径为0.148~0.760μm;在致密砂岩储层中,大孔喉对应孔隙对渗透率贡献占10%~30%,中小孔喉占17%~53%,这两者对储层渗透率起主要贡献,而纳米级孔喉占35%~67%,对渗透率基本没有贡献,但对孔隙度有贡献和影响。引起渗透率非均质性主要是大孔喉半径对应的孔隙,而引起孔隙度非均质性主要是小孔喉对应的孔隙;对于渗透率大于0.1 mD储层,孔喉半径大于0.5μm是引起渗透率非均质性的主要原因。

复合盐冻侵蚀下玻璃粉对混凝土孔隙结构影响分析

玻璃粉作为掺合料用于混凝土的改良已得到广泛关注和研究,然而关于复合盐溶液冻融循环下玻璃粉混凝土的孔隙结构特征尚未形成一致认识。针对不同玻璃粉掺量下的混凝土试样,开展室内复合盐溶液冻融循环试验和CT扫描试验,分析了不同玻璃粉掺量下混凝土孔隙结构特征参数分布变化规律,进一步揭示复合盐冻侵蚀下玻璃粉对混凝土细观损伤特征的影响机理。结果表明,玻璃粉掺量增加一定程度上降低了因复合盐冻侵蚀导致的混凝土孔隙结构分布波动变化;10%掺量的玻璃粉对混凝土受复合盐冻损伤影响抑制效果相对更好。相关研究成果可为盐冻环境下混凝土结构冻融侵蚀损伤防治及玻璃粉固废材料的资源化利用提供一定的理论支撑。

超临界CO_(2)作用下无烟煤孔隙结构演化时间效应规律

CO_(2)地质封存技术是实现减排和废弃矿井资源再利用的有效技术之一,但煤层孔隙结构在CO_(2)注入后的变化具有时间效应,其演化规律将直接影响CO_(2)地质封存潜力。为了探索作用时间增加后煤层孔隙结构变化的真实情况,提高CO_(2)地质封存量计算精度,通过对重庆市南桐矿区无烟煤进行超临界CO_(2)吸附实验、低温氮气吸附实验、X射线衍射测试、核磁共振测试、扫描电镜测试等实验,研究了不同超临界CO_(2)作用时间对该区域内煤样孔隙结构的演化规律。研究结果表明:①超临界CO_(2)作用后煤样孔隙度的变化主要发生在7 d内,处理7 d后煤样孔隙度增加了3.20%,7~14 d内煤样孔隙度仅增加了0.05%;②随作用时间增加,煤样孔隙的比表面积增加但变化量逐渐减小,7 d内日均增长19.74%~24.50%,7~14 d内日均增长2.37%~4.60%,其变化规律近似呈对数函数关系;③超临界CO_(2)与煤产生的化学反应引起矿物质的溶解,增大了煤体的表面粗糙度,表征煤样粗糙度的分形维数随着作用时间的增加持续增大;④超临界CO_(2)作用后能有效改变煤样的孔隙度及表面形貌,为CO_(2)吸附提供了更多吸附点位,超临界CO_(2)对孔隙结构的改造效果在7 d内比较明显。结论认为,超临界CO_(2)作用下无烟煤孔隙结构的变化随作用时间增加最终会趋于稳定,研究结果可为无烟煤储层CO_(2)地质封存潜力评价提供理论指导。

基于储层砂岩孔隙结构的地震岩石物理模型

在实验室内对新疆车排子地区春光油田沙湾组储层砂岩样品进行了系统地震岩石物理实验,在确定储层砂岩中不同孔隙类型组成条件下,基于非接触模型综合考虑储层砂岩孔隙度以及孔隙形状对于干燥岩石骨架弹性性质的影响,并利用实验结果对模型参数进行标定进而建立表征目标储层岩石骨架地震弹性性质的岩石物理模型,模型结果与实验结果吻合良好。依据实验及模型结果,利用喷射流作用模型替代传统Gassmann方程进行流体替换,同样能够较好地对超声频率实验结果进行解释。