长宁和泸州地区构造变形差异性及其对页岩气保存的影响

长宁和泸州地区是四川盆地南部页岩气勘探的重点区块,分别位于盆—山结构的不同部位,其自元古代以来遭受多期构造改造作用,构造变形特征复杂。通过对研究区龙马溪组底界构造的精细地震解释和岩心裂缝统计分析,对比了长宁和泸州地区的构造变形特征和多尺度断层、裂缝发育特征的差异性,恢复了古生界以来的构造演化过程,为页岩气保存条件评价提供了依据。研究表明:长宁地区构造样式以断层传播褶皱为主,主要构造变形时期为燕山晚期,并在喜山期遭受大规模抬升剥蚀;泸州地区为典型隔档式褶皱,主要构造变形时期为燕山早期,构造形迹在喜山期受到一定改造。泸州地区变形强度总体低于长宁地区,其断层级次和裂缝发育程度较低,页岩气保存条件较好。上述结果丰富了页岩气保存条件的理论研究,为下一步四川盆地页岩气开发提供了帮助。

四川盆地奥陶系五峰组–志留系龙马溪组黄铁矿–有机聚合体特征

四川盆地奥陶系五峰组–志留系龙马溪组黄铁矿–有机聚合体(FPA-OMA)丰富,通过扫描电镜结合氩离子抛光技术观察FPA-OMA赋存特征并探讨其形成机制及油气地质意义。结果表明, FPA-OMA可以划分为2类4亚类,Ⅰ_(1)亚类和Ⅱ_1亚类FPA-OMA富有机孔,Ⅰ_(2)亚类和Ⅱ_2亚类FPA-OMA缺乏有机孔。OMA由疏松多孔的沉积有机质聚合体转化形成,FPA为深水陆棚环境水–沉积物界面生物诱导形成的自生矿物聚合体,二者形成时序为OMA→FPA。FPA-OMA类型由OMA疏松程度决定,孔隙稀疏的OMA有利于形成Ⅰ类FPA-OMA,孔隙密集的OMA有利于形成Ⅱ类FPA-OMA。FPA-OMA有机孔发育程度与围岩抗压实强度有关,刚性颗粒作骨架的页岩抵抗压实作用能力强而发育有机孔,塑性颗粒承担巨大上覆地层压力的页岩难以保存有机孔, FPA并不能保护有机孔。

基于FEM-DFN的页岩气井复杂裂缝扩展与优化——以长宁页岩气藏X1水平井组为例

对长宁页岩气示范区水平井裂缝扩展形态认识不清、井间干扰频繁等问题严重制约了页岩气藏的高效开采。对此,文中基于地质-工程一体化思想,结合适用于多井压裂分析的有限元-离散裂缝网络(FEM-DFN)方法,分析了水平井组体积裂缝扩展形态及天然裂缝对水力裂缝扩展的影响,厘清了井间干扰因素。结果表明:在天然裂缝带发育区域,天然裂缝带对水力裂缝的诱导、捕获和阻隔作用主导了水力裂缝的扩展行为;天然裂缝带导致的水力裂缝不对称扩展、非均匀起裂是造成井间干扰的重要原因;天然裂缝带中各类裂缝的发育程度对水力裂缝扩展有重大影响。该研究成果可为长宁页岩气藏高效水力压裂参数设计提供支撑和依据。

增效剂对水泥性能影响研究

研究了两种增效剂样品(CS1和CS2)在基准、海螺、鹤林和铁鹏水泥体系中对净浆凝结时间、流动度、Zeta电位、力学性能的影响,并在搅拌站进行试生产试验。结果表明:样品CS1和CS2均具有促进水泥凝结的作用;样品CS1和CS2均具有改善水泥颗粒的分散性及稳定性的效果,且能促进净浆强度发展;CS1和CS2掺量为0.6%时,混凝土工作性良好,28 d抗压强度分别增加了4.3%和8.8%,具有良好的应用前景。

Ce改性AZ91的微弧氧化膜制备及其耐蚀性能

利用交流恒压微弧氧化技术,通过Ce改性镁合金基体制备高耐蚀微弧氧化膜.在100、120和140 V的外加电压下,对3种试样:AZ91,质量分数w(Ce)分别为0.92%和1.80%改性的AZ91微弧氧化过程、微观结构和组成及氧化膜的耐蚀性能进行研究.应用电子扫描显微镜(SEM),电子能谱(EDS)和X射线衍射(XRD)等表征氧化膜的微观结构和化学组成.利用稳态极化曲线和电化学阻抗谱(EIS)测试了氧化膜在质量分数w(NaCl)为3.5%的溶液中的腐蚀过程.实验结果表明氧化膜成膜过程可以分为3个阶段;氧化膜主要由MgO组成,镁合金中的稀土元素Ce促进成膜过程,增加膜层的致密性;稀土改性后镁合金氧化膜的耐蚀性比镁合金基体提高4个数量级,腐蚀电流密度低至10-8A/cm2.

Influence of electric parameters on MAO of AZ91D magnesium alloy using alternative square-wave power source

Micro-arc oxidation （MAO） process was carried out on AZ91D alloy in alkaline borate solution using an alternative square-wave power source with different parameters. The effects of voltage, frequency and duty cycle on the coatings were investigated by orthogonal experiment. It is found that the thickness of coatings increases with the increase of voltage and duty cycle, but decreases with the increase of frequency. The structure and morphology of the coatings also depend on voltage, frequency and duty cycle. The coatings become more porous and crack with increasing voltage and duty cycle. The coating is thin and transparent when the voltage is lower than 120 V. The corrosion resistances of different coatings were evaluated by polarization curves and electrochemical impedance spectroscopy （EIS） in 3.5% NaCl （mass fraction） solution. When the optimized values of voltage, frequency and duty cycle are 140 V, 2 000 Hz and 0.4, respectively, the anodic coating shows the best corrosion resistance.

耐蚀钢筋的腐蚀行为及其与阻锈剂的协同防腐作用

通过线性极化、电化学阻抗谱等测试方法,研究了耐蚀钢筋和普通钢筋在Cl-侵蚀环境下的腐蚀行为,对比了不同组成钢筋间耐蚀性能的差异,并考察了主要成分为N,N-二甲基乙醇胺的阻锈剂与耐蚀钢筋的协同防腐作用效果.结果表明:在Cl-侵蚀环境中,添加了单一合金元素Cr的耐蚀钢筋耐蚀性能略有提高,而添加了Cu,Ni,Cr多种合金元素的耐蚀钢筋耐蚀性能进一步提高.在掺加阻锈剂后,耐蚀钢筋和普通钢筋的耐蚀性能不同程度提升,其中,阻锈剂与耐蚀钢筋的协同防腐作用使得钢筋的腐蚀速率显著降低.

覆有微弧氧化涂层的AZ91D镁合金在氯化钠溶液中的极化行为(英文)

由于结构和成分的影响,覆有微弧氧化涂层的AZ91D镁合金的极化曲线有多种不同的表现形式.事实上,覆有微弧氧化涂层的AZ91D镁合金在NaCl溶液中的极化曲线行为不仅与涂层的主要组成和微观结构有关,也与极化曲线测试条件,如氯离子浓度、溶液pH值、阴极极化程度和样品的暴露面积有关.由于微弧氧化涂层的不稳定性,这些因素通过改变氧化涂层的组成和微观结构,继而影响极化曲线的形状.本文用傅里叶变换显微红外成像和对应的光学照片研究了氧化涂层的成分和结构的变化.结合物理表征,我们提出一个模型,用以阐明微弧氧化涂层组成和结构在NaCl溶液中的变化.对于浸泡在NaCl溶液中的AZ91D微弧氧化涂层,阳极溶解和阴极还原反应的速控步骤分别是传质过程和电荷转移过程.所以从极化曲线上拟合出来的腐蚀电流密度不能准确反映腐蚀速率,而且误差也难以避免.

迁移型有机阻锈剂阻锈效果评价方法初探

有机阻锈剂与无机亚硝酸盐相比具有性能和环保等多方面优势,已成为国内钢筋阻锈技术研究的热点。推导了对有机阻锈剂的吸附以及混凝土中氧浓度的变化对钢筋"电位"的影响,从理论上揭示了传统的"电位"法不适用于有机阻锈剂评价的原因。此外,分析了JGJ/T 192—2009《钢筋阻锈剂应用技术规程》中阻锈效率及迁移能力的评价方法的先进性与局限性。

黑木耳菌丝体发酵条件优化和发酵罐生产多糖的试验

以黑木耳干菌丝体为目标产物,经单因子和L18(37)正交试验对发酵条件作了优化,并对5L发酵罐生产黑木耳多糖作了初步研究。单因子和正交试验的结果经综合分析表明,黑木耳品种"单片"优化发酵培养液配方和条件为:土豆汁20%,葡萄糖3%,酵母膏0.15%,KH2PO40.3%,MgSO47H2O0.15%,pH自然和25℃。5L发酵罐生产黑木耳多糖结果表明,优化发酵培养液,接种量10%(v/v),pH5±1,25℃,转速150r/min等条件下发酵2d,最后发酵液中胞外多糖产量为46.0g/L,胞内多糖产量为0.105g/L。

录井新技术的应用环节分析

为了适应当下油气田勘探开发的工作需要,进行录井技术体系的健全是必要的,从而满足油气勘探开发技术的应用需要。随着时代的发展,我国的录井技术体系不断健全,其经历了岩屑录井技术环节、气测录井环节、综合录井仪录井环节等。随着时代的发展,岩石热解分析技术、定量荧光分析技术、罐顶气分析技术不断得到发展,从而满足现阶段录井工作的需要。本文分析了录井技术的应用特点,探讨了录井技术发展问题及其解决措施。

宁209X1立体开发平台水力压裂复杂裂缝井间干扰机理

四川盆地长宁区块页岩气储层已经进入立体开发阶段,在龙马溪组主力产层采用“W”形的上下两套水平井进行立体开发,井距由最初的500 m减小到300 m。随着井距的减小和立体开发井位的部署,井间裂缝产生干扰时常发生,甚至造成井间压窜,致使邻井产能下降。为探究立体布井水力压裂复杂裂缝井间干扰机理,基于地质工程一体化思路,建立了宁209X1立体布井平台的综合地质构造及地质力学模型、天然裂缝的离散裂缝网络模型以及立体井组水力压裂复杂裂缝扩展数值模型,模拟了该平台4口井的压裂裂缝形态,并对井间压裂裂缝干扰机理进行分析。结果表明:该平台水力压裂裂缝在横向上难以对邻井产生干扰,且缝高方向扩展受控;少数压裂段各簇裂缝出现了非均匀起裂扩展现象,部分压裂段出现非对称扩展现象;在当前条件下,天然裂缝带是决定是否产生井间干扰的关键性因素。研究结果可为裂缝性页岩气立体开发平台压裂施工参数优化提供理论支撑。

荷载与氯离子耦合作用下混凝土耐久性试验方法与装置的研究进展

20世纪20年代初,随着设计理论和施工技术的不断成熟,钢筋混凝土开始被大规模应用于基础建设中。钢筋混凝土兼具钢与混凝土的优点——坚固又耐用,但是人们却低估了环境因素对它的影响并为此付出了巨大的代价,氯离子、碳化、冻融、硫酸盐、化学侵蚀等环境因素均可导致钢筋混凝土的耐久性劣化。其中,氯离子引起的钢筋锈蚀问题最为突出,空气或水中的氯离子可穿透混凝土保护层到达钢筋表面,从而引起钢筋锈蚀。针对这一问题,学者们集中研究了氯离子如何穿透混凝土,并取得了相当丰硕的成果。然而,服役中的钢筋混凝土需时刻承受荷载的作用,复杂的应力状态会引起混凝土材料内部细观结构的变化,从而影响甚至改变氯离子的扩散行为。上述研究忽略了荷载因素,难以应用于实际工程。此外,氯离子扩散行为还与应力在材料内累积的损伤有关。因此,近年来,荷载与氯离子侵蚀耦合的耐久性研究越来越受到重视,且已成为重大工程项目中不可缺少的一部分。针对实际工程中钢筋混凝土的荷载形式,研究人员开发了大量耦合试验方法与装置,较为成熟的有单轴拉伸、单轴压缩、静力弯曲分别与氯离子耦合。但研究人员在运用上述方法时所采用的实验制度不同,导致其结果没有可比性。此外,还有部分研究人员探索了更为复杂的耦合因素(劈裂拉伸、偏心压缩、疲劳弯曲、静力剪切分别与氯离子耦合),复杂耦合因素更符合实际工程状态,也是近年来研究的趋势,但关于它的研究仍处在起步阶段。本文归纳了拉伸、压缩、弯曲、剪切荷载作用下混凝土的抗氯离子侵蚀耐久性试验方法,对存在的问题进行了讨论,并提出了改进建议和进一步的研究方向,以期为制定统一、标准化的耦合耐久性试验方法与装置提供参考。

羧酸胺阻锈剂在模拟孔隙液和混凝土中对钢筋的阻锈作用

本工作采用线性极化(LPR)、动电位极化(PDP)、电化学阻抗谱(EIS)、扫描电子显微镜(SEM)以及混凝土盐水浸烘循环试验,研究了有机羧酸胺阻锈剂(ZX)和三乙烯四胺(TETA)在混凝土模拟孔隙液及混凝土中对钢筋的阻锈作用。结果表明:有机羧酸胺阻锈剂在混凝土模拟孔隙液中可明显抑制钢筋的锈蚀,且随着阻锈剂掺量的增加,阻锈效果越明显。而且有机羧酸胺阻锈剂中的N、O原子能与Fe原子配位成键,强吸附于金属表面,阻止腐蚀过程中电荷转移,抑制金属腐蚀。当掺量为0.30%时,ZX阻锈效率已达90%以上,而三乙烯四胺的阻锈效率为63.74%,在低掺量下ZX抑制钢筋锈蚀的效果明显优于TETA;在混凝土盐水浸烘循环试验中,空白混凝土中钢筋的锈蚀面积百分率超过30%,加入0.60%TETA其锈蚀面积百分率为15.54%,而加入0.60%ZX的钢筋锈蚀面积百分率仅为0.80%,ZX在混凝土试块中亦有良好的阻锈效果。因此,在混凝土中加入有机羧酸胺阻锈剂可提高混凝土结构耐久性,延长其服役寿命。

隧道初支混凝土抗冲刷溶蚀技术评价及作用机理

隧道初支混凝土被钙溶蚀破坏将导致孔隙率增加、强度下降,进而缩短其服役寿命。根据溶蚀计算模型,可以从减少可溶性钙含量、降低孔隙率和降低混凝土基体的水分传输速率等方面来提升混凝土的抗溶蚀性能。采用硬化气泡、X射线衍射、扫描电子显微镜、能谱分析、ICP等方法测试分析分别掺加矿物掺和料(AD)、密实材料(纳米二氧化硅,DM)和疏水材料(有机羧酸酯聚合物,HM)混凝土溶蚀前后的孔隙结构、水化产物、微观形貌和钙离子溶出量等指标。结果表明:矿物掺和料AD可以从降低可溶物Ca(OH)_(2)的含量、细化混凝土孔隙等方面提升混凝土的抗溶蚀性能,溶蚀14 d时混凝土钙离子溶出量较纯水泥组降低10%,但混凝土早期强度偏低,不利于隧道初支混凝土施工;密实材料DM同样具有降低可溶物Ca(OH)_(2)的含量、细化混凝土孔隙等优势,且其早期强度较高,溶蚀14 d时钙离子溶出量较纯水泥组降低22%;疏水材料HM可以从细化混凝土孔隙、降低水分传输速率等方面提升混凝土的抗溶蚀性能,溶蚀14 d时钙离子溶出量较纯水泥组降低30%,且对混凝土强度无不利影响。因此,混凝土的抗溶蚀提升效果顺序为:疏水材料HM>密实材料DM>矿物掺和料AD。

有机阻锈剂对应力加载HRB400钢筋锈蚀行为的影响

研究了氨基醇有机阻锈剂对应力加载HRB400钢筋在混凝土模拟孔隙液中锈蚀行为的影响,并采用动电位扫描、电化学阻抗谱(EIS)分析了氨基醇有机阻锈剂抑制应力加载HRB400钢筋锈蚀的作用机制.结果表明:随着加载应力的增大,HRB400钢筋锈蚀加重,但氨基醇有机阻锈剂可以作用于应力加载HRB400钢筋表面,增大其吸附层厚度,抑制混凝土模拟孔隙液中Cl-对HRB400钢筋基体的破坏,具备阻锈效果.

增效剂对混凝土力学性能和耐久性能的影响研究

研究了3种混凝土增效剂(ATF-5、BTL-7.0和SBT-CS1000)对混凝土力学性能、抗氯离子渗透以及抗碳化性能的影响。结果表明,在水泥用量减少20 kg/m3的情况下,3种增效剂均能改善混凝土的和易性,并保证了混凝土56 d强度的发展。此外,SBTCS1000还能够改善混凝土的抗碳化性能和抗氯离子渗透性能,当SBT-CS1000掺量为0.6%时,混凝土的28 d碳化深度和28 d氯离子扩散系数较对照组分别减小了13.2%、17.6%。

侵蚀抑制材料对高速铁路无砟轨道现浇混凝土抗冻融性能影响及作用机制

针对北方地区无砟轨道现浇混凝土冻融破坏问题,对比了不同掺量侵蚀抑制材料对混凝土抗冻性能的影响,同时对无砟轨道现浇混凝土抗冻提升机制进行了分析。结果表明:侵蚀抑制材料改善了无砟轨道现浇混凝土的疏水性能,降低了混凝土吸水率,提升了混凝土抗冻性能;当侵蚀抑制材料掺量为20 kg/m3时,侵蚀抑制材料对无砟轨道现浇混凝土的抗冻性能提升效果最为显著,混凝土盐冻剥落质量可以降低52.7%;当侵蚀抑制材料掺量为40 kg/m3时对混凝土抗冻性能具有一定的负面作用。侵蚀抑制材料可以影响无砟轨道现浇混凝土内气泡的分布和大小,进而影响无砟轨道混凝土抗冻融性能。

深度学习在南川页岩气含气量预测中的应用

含气量是评价页岩气能否富集高产的主要参数之一,含气量越高越有利于页岩气井获得高产。传统含气量地震预测方法基于单属性、多属性的线性拟合或简单的神经网络,精度较低。基于深度神经网络的含气量预测方法,通过优选地震属性及最优化求解方法,选择合适的隐藏层个数、神经元个数、迭代次数来建立预测模型,从而预测页岩含气量,该方法能有效提高页岩含气量预测精度,为页岩气研究区地质评价、页岩气水平井井位布署提供支撑。

核电安全壳混凝土气密性研究

综述了国内外围绕核电安全壳混凝土气密性的最新研究进展,介绍了国际上常用的混凝土现场气密性测试方法,总结了实际工程混凝土气密性影响因素,探讨了混凝土气密性与其他耐久性参数之间的对应关系,提出了进一步研究的建议。