三塘湖盆地侏罗系西山窑组褐煤储层孔隙结构特征及脱水演化规律

查明干燥前后煤孔隙结构差异及演化规律有助于准确预测煤炭地下气化炉运行效果。通过选择水、煤油作为饱和流体进行低场核磁共振实验,测试并对比同一样品分别在饱水和干燥状态下的孔隙结构差异;通过X-CT技术观察了煤样孔隙结构的脱水演化过程并建立了演化模式;通过脉冲衰减渗透率测试与低温液氮吸附实验评估了煤样的传质能力变化。研究结果表明:(1)褐煤干燥发生孔隙收缩的同时会产生裂缝,总孔容由0.630 cm^(3)/g降至0.481 cm^(3)/g,而大孔体积显著增加,由0.070 cm^(3)/g增加至0.420 cm^(3)/g,脱水导致孔隙集中,大孔体积占比达88%。(2)褐煤干燥时的孔隙收缩受基质收缩程度控制,不同煤岩组分脱水的孔隙结构演化模式不同,易收缩的基质煤脱水时,其组分边缘或内部产生大量裂隙,而木质煤或丝质煤脱水收缩较弱,保留大量原生孔隙,裂隙发育较少。(3)褐煤干燥后,水分脱除、空孔体积增加,渗流状态由单相水向气水两相、单相气流转变的同时形成了良好的连通孔隙网络,煤层渗流能力显著改善,渗透率由0.248 mD增加至48.080 mD,扩散传质贡献增大,干燥褐煤在温度为200℃、压力为0.5 MPa时中孔及大孔的扩散系数约为0.09 cm^(2)/s。

电磁辐射下海陆相页岩孔隙结构演化差异研究

电磁辐射是一种绿色页岩油气储层改造技术,相比常规热传导加热,电磁辐射加热页岩的孔隙结构更为复杂。参考前人在不同辐射时间和功率条件下页岩孔隙演化的研究,将海相页岩和陆相页岩在电磁辐射下的孔隙结构进行对比分析。选取龙马溪组海相页岩与鄂尔多斯盆地陆相页岩,借助自主研制的电磁辐射装置、氮气吸附、高压压汞、场发射扫描电镜等表征手段和Image J软件,研究了电磁辐射下海陆相页岩孔隙结构演化规律及差异。结果表明:相同的辐射时间,陆相页岩终温较海相页岩高;高TOC质量分数的海相页岩以有机孔增加为主,而高黏土含量的陆相页岩以裂缝开度增加为主;电磁辐射下,页岩有机质热解、黏土矿物脱水收缩以及热应力差等的共同作用,导致页岩孔隙和裂隙增加,显著提高了储层的渗流能力。

东营凹陷泥页岩孔隙结构特征及其演化规律

泥页岩物质组成多样且孔隙结构复杂,明确其孔隙结构特征及其演化规律对预测泥页岩油气富集层段具有重要意义。为此,以东营凹陷S井泥页岩为研究对象,采用氮气吸附-压汞联合测孔法,获取泥页岩完整的孔径分布特征及不同类型孔体积等定量参数。结果表明:泥质粉砂岩以大孔为主,粉砂质泥岩和泥岩以介孔和微孔为主。通过分析矿物组分、有机组分与孔隙结构的关系,探讨孔隙结构发育的影响因素,发现泥页岩中黏土矿物含量和类型对介孔和微孔发育影响较大,碳酸盐类矿物对孔隙结构发育的影响受其成因控制;有机质丰度、类型等对孔隙结构的发育影响更显著。分析孔隙结构、矿物组分和有机组分的剖面演化特征,发现在埋藏演化过程中,矿物转化、有机质生烃及埋藏压实作用共同导致孔隙演化的多阶段性。

河南省县际经济差异的空间结构演化规律分析

运用地理信息系统和区域经济学理论,探讨了河南省县际经济差异的空间格局及空间演化结构规律.县际经济差异的空间格局比较稳定,分布相对均衡.空间演化结构是极化作用持续加强,两极分化现象愈来愈突出,高发展水平县域沿一定规律扩延,经济增长轴基本显现.

水-力作用下黏土孔隙结构演化规律研究进展

黏土的微结构直接决定宏观水-力学特性,然而现阶段绝大多数模型都是基于宏观参数所建立,由于缺乏微观机制的支撑,己经难以满足科研和工程需求。因此开展孔隙结构演化研究可以加深对非饱和土复杂水-力学特性的认识。在详细阐述黏土的孔径分布特征及双孔模型的基础上,全面回顾和总结了近年来水-力作用下黏土孔隙结构演化规律的研究成果与最新进展,并进行了相关讨论。结果表明:考虑颗粒集聚体的双孔模型(集聚体间孔隙与集聚体内孔隙)可以更好地解释黏土复杂的水-力学特性。水-力作用对黏土孔隙结构的影响机制不同,根据文献试验数据和理论分析初步总结出水-力作用下土孔隙结构的演化规律。外力荷载只显著影响集聚体间孔隙,对集聚体内孔隙基本不影响;含水率变化会改变土颗粒相对位置,继而影响这两类孔隙结构,但是土水相互作用复杂,导致含水率变化对土孔隙结构影响机制仍不清晰,并且没有统一认识。鉴于此,在研究土水相互作用对微观孔隙影响时应充分考虑物理-化学作用,并构建微观孔隙结构演化与宏观变形的定量关系,这也是今后需要深入研究的方向。

泰安第四系孔隙水系统地下水化学环境演化规律研究

基于孔隙水中宏量组分、硬度及TDS升高、Cr6+ 、酚、CN等人为环境物质检出及NO-3 含量迅速上升等方面分析 ,总结出泰安第四系孔隙水化学环境总体上显著退化的演化规律 ;指出孔隙水化学环境的演化主要受地下水系统水文地质结构、纳污河流、农业活动等的控制和影响 。

基于岩相的致密砂岩差异成岩作用及其储层物性响应——以准噶尔盆地莫西庄地区下侏罗统三工河组为例

综合利用岩心观察、铸体薄片鉴定、扫描电镜观察、样品孔渗测试和压汞分析等资料,结合区域埋藏史和油气充注史,对准噶尔盆地莫西庄地区下侏罗统三工河组储层成岩作用、岩相差异成岩机理及储层孔隙结构进行研究和对比分析。结果表明:三工河组在成岩演化过程中主要经历了机械压实作用、胶结作用和溶蚀作用。不同岩相储层成岩机理差异明显,钙质砂岩相、含泥质炭质纹层砂岩相和富火山凝灰质杂基砂岩相在早成岩阶段储层就趋于致密,至中成岩阶段成岩作用强度较弱;块状砂岩相在早成岩阶段孔隙保存完好,中成岩阶段流体运移通畅,经历了多期次的胶结作用和溶蚀作用;含砾砂岩和砾岩相砾石含量高,流体运移不畅,早成岩阶段压实作用弱,中成岩阶段表现为弱胶结、弱溶蚀的特征。岩相间不同的成岩机理对孔隙结构产生了决定性的影响,钙质砂岩相与含泥质炭质纹层砂岩相的孔隙连通性差、结构复杂,整体物性较差,不利于油气富集;块状砂岩相的孔喉分选性好,孔隙在所有岩相中最为发育且连通性强,整体物性好,有利于油气富集;含砾砂岩和砾岩相的颗粒分选差并紧密接触,孔隙连通性受到一定限制,但破坏性成岩作用强度较弱,总体物性较好,可以形成有效的油气储层。

鄂尔多斯盆地苏里格东二区走滑断裂结构特征及其对流体分布的控制作用

鄂尔多斯盆地苏里格东二区走滑断裂结构复杂,断裂控制下的流体差异富集规律及分布特征认识一直不清楚,严重制约了区内目的层有利目标优选及开发调整。针对上述存在的问题,本次研究在地震资料精细地质解释的基础上,开展断裂结构解析,明确断裂的分期、分段特征及其对流体分布的差异控制作用。研究结果表明:(1)研究区走滑断裂在剖面上存在单断类和组合类共2类5型剖面构造样式,平面上组合出线性、斜列式、叠置状、羽状和辫状5种平面结构样式;(2)走滑断裂经历了加里东期—早燕山期挤压、燕山中晚期走滑和喜山期拉张3期构造演化阶段,从深层到浅层断裂结构经历了单断型、花状、雁列式的演化,平面上根据断裂结构样式差异自西向东发育线性剪切段、派生剪切段和混合剪切段3段;(3)不同结构样式的断裂控制不同的流体差异富集模式,研究区共发育单断-封闭-稳产上升型、组合-开启-低产速降型、拉分-半开启-高产缓降型和剪切-半开启-低产缓降型4类流体差异富集模式,其中单断-封闭-稳产上升型和拉分-半开启-高产缓降型日产气量、累产气量均较高且生产稳定,是研究区天然气主要的富集区域。研究成果揭示了走滑断裂对致密砂岩储层流体差异富集的重要控制作用,为区内下一步开发调整指明方向。

孔隙水实时作用下冻结饱水砂岩的三轴压缩试验

为研究孔隙水压力实时作用下冻结饱水砂岩的力学特性,开展了4个地应力梯度下砂岩常温(20℃)和负温(-5℃)、有孔隙水压力和无孔隙水压力条件下的三轴压缩力学特性研究,并对冻结前后砂岩试样进行微观扫描电镜测试。结果表明:低温冻结可以强化砂岩试样的三轴抗压强度,冻结后形成的孔隙冰可以隔绝孔隙水的流动;孔隙水压力在常温和负温情况下均会弱化砂岩三轴抗压强度,且在常温状态下更为显著;随着地应力的增大,常温情况下孔隙水压力对砂岩试样三轴抗压强度的弱化作用逐渐变强,负温情况下则相反;有孔隙水压力冻结的砂岩弹性模量普遍低于同地应力条件下无孔隙水压力冻结砂岩试样,且弹性模量随着地应力的增大先增长然后逐渐衰弱;砂岩试样在常温条件下加载破坏面多为平滑的剪切破坏,冻结之后破坏面多呈“S”状;有孔隙水压作用的砂岩试样微观结构中有更多的冻结散落颗粒和碎屑,冻结条件下更为显著。