玛湖凹陷东斜坡区下乌尔禾组砂砾岩储层孔隙形成机理及优势储层成因分析

以宏观沉积特征描述为基础,利用岩石薄片、铸体薄片、扫描电镜、X衍射、压汞和物性资料,对玛东斜坡区下乌尔禾组砂砾岩储层孔隙类型及成因进行研究;发现主要发育三种孔隙类型,剩余粒间孔、粒间浊沸石溶孔和泥质杂基收缩孔。剩余粒间孔因颗粒的支撑而形成,与黏土膜对孔隙的保护作用有关;泥质杂基收缩孔因伊/蒙混层矿物向伊利石转化而形成;粒间浊沸石溶孔受源于二叠系风城组烃源岩的有机酸溶蚀而形成。玛东2井区处于扇三角洲内前缘,以辫状河道砂砾岩沉积为主,主要发育剩余粒间孔和浊沸石溶孔,且以剩余粒间孔为主;夏盐2井区地处扇三角洲外前缘,以水下分流河道砂砾岩和河口坝砂岩沉积为主,主要发育浊沸石溶孔。扇三角洲前缘水下分流河道砂砾岩,可以提供碱性的高孔渗的开放性环境,有利于浊沸石的早期形成和后期溶蚀,是有利的储层孔隙发育区。

乾安碳酸型盐渍土的孔隙特征

为了研究盐渍土的孔隙特征,在乾安地区选择冻深范围内的代表性剖面,取样并进行盐渍土基础物理性质测试和压汞试验,得到地表以下冻深范围内不同深度处土体基本性质及孔隙分布特征。试验结果表明:盐渍土的原状剖面表观形态、粒度成分、土体孔隙分布特征均呈现一致的三层分带;天然状态下碳酸型盐渍土的孔径可分为微、小、中、大与超大孔隙5级,界限孔径依次为0.040、0.400、4.000、40.000μm;随着深度增大,3层土体的孔隙分布曲线峰值个数减少,各深度土体的孔隙以大孔隙为主,中孔隙次之,超大孔隙体积分数仅在表层较高但整体低于中孔隙,微、小孔隙体积分数较低且在小范围波动。分析认为自重应力对土体结构的压密作用、蒸发淋滤产生水分及细粒的迁移、气候变换导致的冻融循环作用是影响研究区孔隙分布特征的三大因素。

3D打印制备多孔结构的研究与应用现状

多孔结构材料具有优异的物理、力学性能,应用领域广泛。目前,已开发出的多孔结构的制备方法种类繁多,然而仅少数可实现批量生产,大多数方法工艺较为复杂,并且在制备过程中难以对多孔结构进行有效控制,以致所得多孔结构仍存在某些性能方面的不足。3D打印技术的发展与应用为多孔结构的制备带来了新的途径,所制备的多孔结构可同时具备宏观孔隙和微观孔隙,其骨架及宏观孔隙可以根据需要进行设计。可用于制备多孔结构的3D打印方法主要有利用激光能量的选择性激光烧结法(SLS)、选择性激光熔化法(SLM)和激光近净成形法(LENS)等方法,利用电子束能量的电子束熔化(EBM)法,喷射粘结剂的三维印刷(3DP)法,材料挤出类中的熔融沉积成形(FDM)法和三维浆丝沉积(3DF)法,以及间接3D打印法。近年来,国内外学者对采用这些方法制备多孔结构开展了一定的研究,以期找到适合具体情况的3D打印方法及相应合理的工艺规范,从而提高制件的性能。采用SLS、SLM和LENS法,通过控制激光扫描轨迹和粉末烧结程度可以获得材料的宏观和微观孔隙。SLS法可制备的多孔结构材料种类较广,SLM和LENS法主要用于制备金属多孔结构。EBM法与SLM法类似,但EBM法需要在真空环境下成形,可用于制备Ti等活泼金属材料。适用于3DP法的粉末材料种类更广,可选用不同的粘结剂和相应的后处理方法,其工艺灵活性大。FDM法一般用于低熔点热塑性材料,通过熔融挤出而堆积成宏观多孔结构。3DF法以粉末浆料的形式挤出成形,适用的材料种类比FDM法广,得到的结构具有宏观和微观孔隙。FDM和3DF法的打印精度和孔隙尺寸受喷嘴打印能力的限制。间接法先利用某种便捷的3D打印方法制备出多孔结构原模,再将该原模经粉末冶金、浇注等方法制得所需的多孔结构材料,这样可以避免3D打印直接制备某些材料的多孔结构在结构特征方面受到的限制。上述这些方法中,由于激光和电子束的能量集中,故SLM和EBM法制备的多孔结构相对于其他方法更精细。3D打印制备多孔结构时孔隙的形成机理可以总结为:制件内打印轨迹未到达的区域形成的宏观设计孔隙、制件骨架内的粘结剂被加热分解或被溶解而去除后形成的孔隙、气体溶解在烧结过程中的熔融金属内形成的孔隙、激光扫描熔迹之间形成的孔隙、粉末颗粒间堆积空隙形成的孔隙。本文对3D打印制备多孔结构的研究与应用现状进行了综述,概述了制备多孔结构的几种主要的3D打印方法,总结了其孔隙的形成机理,介绍了3D打印多孔结构的应用现状,指出了未来需要开展的研究。

准噶尔盆地玛湖西斜坡百口泉组储层特征研究

环玛湖凹陷T/P不整合面之上,三叠系百口泉组为一套砂砾岩为主的沉积体,其内部结构复杂,储层孔隙形成机理及物性的影响因素复杂,给储层预测带来困难。利用岩石薄片、铸体薄片、扫描电镜及电子探针等微观手段,结合岩心观察、物性分析,对玛湖西环带斜坡区百口泉组储层的孔隙形成机理进行研究,发现该区砂砾岩储层主要发育三类孔隙,剩余粒间孔、泥质杂基收缩孔、长石溶孔。其中剩余粒间孔和泥质杂基收缩孔主要发育于以扇三角洲前缘颗粒流沉积为主体的百一段细砾岩中,前者因砾石以及砾石间石英、长石等刚性颗粒的支撑而形成,后者因原始孔隙中伊/蒙混层矿物向伊利石转化形成;百二段和百三段少量发育的长石溶孔主要存在于扇三角洲平原泥石流沉积的含泥含砂中砾岩和河道砂岩中,因碱性长石被源于二叠系风城组烃源岩的有机酸溶蚀而形成。并且颗粒流成因的砂质细砾岩物性和含油性明显好于泥石流沉积的含泥、含砂中砾岩。