Q_(2)黄土微观结构特征三维数字化方法实现

土体微观结构的定量化分析是土力学中非常重要的内容,目前的分析方法仍存在计算精度低、可视化效果差、分析内容局限等缺点。鉴于此,本文基于数字图像处理技术,提出一种基于SEM图像三维可视化建模和数字化分析方法,通过在Grasshopper平台的二次开发,实现了土体微观结构的数字化定量处理,给出了土颗粒表面粗糙度、表面凹凸度、三维孔隙比、孔隙三维分形维数等微观参数的计算方法。基于上述方法对Q_(2)黄土微观结构特征进行了定性和定量分析,结果表明:Q_(2)黄土以凝块和絮凝状结构为主,土颗粒间相对紧凑且牢固;土颗粒表面粗糙度主要分布于0~30之间,凹凸度主要分布在-40~40之间;三维孔隙比在0.60~0.72之间,三维孔隙分形维数在2.52~2.63之间。

喇嘛甸油田储层微观结构特征变化规律研究

喇嘛甸油田经过30多年的开发调整,储层微观结构特征发生了一定的变化。本文利用喇嘛甸油田不同时期的取心井、油田化验等资料,研究了储层微观结构特征参数及各微观属性参数关系,分析了注水后储层微观结构特征参数的变化规律。正确认识上述参数的变化规律及现阶段油藏参数的特点,对于搞好喇嘛甸油田的精细挖潜、三次采油、注水开发调整等项工作,具有十分重要的现实意义。

水泥-凝灰岩-粉煤灰复合胶凝材料硬化浆体微观结构特征

利用X射线衍射(XRD)、热重(TG)、压汞法(MIP)、扫描电镜分析(SEM)等现代测试技术与方法对水泥-凝灰岩-粉煤灰复合胶凝材料硬化浆体微观结构特征进行测定和分析。结果显示:凝灰岩的掺入使得硬化浆体中引入了长石、水云母及低温型石英(α-SiO_2)等晶相物质,其余水化产物与纯水泥样品基本相同;含有凝灰岩的水泥硬化浆体中Ca(OH)_2含量降低幅度明显小于水泥-粉煤灰二元胶凝体系;随着养护龄期的延长,复合胶凝材料硬化浆体孔隙率逐渐降低,孔径逐步得到细化,到水化180 d时,各样品中最可几孔径的分布主要集中在4.5~50 nm,浆体结构朝着对耐久性有利的方向发展;凝灰岩颗粒特殊形貌引起的形态效应和微集料填充作用在水化初期显得较为明显;相比于同掺量情况下的单掺粉煤灰体系和单掺凝灰岩体系,水泥-凝灰岩-粉煤灰三元胶凝体系的水化产物较多,越来越多的凝灰岩和水泥的水化产物包裹粉煤灰球形颗粒,并逐渐形成整体,整个浆体微观结构结合紧密。

基于微观结构特征的混凝土动态抗拉强度提高机理及其统一模型

通过总结和分析混凝土材料静动态强度及其微观结构特征的主要研究成果,从微观角度研究了混凝土动态抗拉强度提高机理。研究表明,基于微观结构特征研究混凝土动态抗拉强度提高机理是可行的,并建立了能够解释水灰比、养护条件、龄期、含水量以及不同加载速率等因素影响混凝土动态抗拉强度微观结构机理的统一模型。模型使混凝土动态抗拉强度形成得到了统一,即由固体材料效应、自由水效应以及惯性效应三部分组成,各部分在不同应变率阶段影响程度不同。

孤岛油田储层微观结构特征及其对驱油效率的影响

利用岩石薄片、铸体薄片、扫描电镜和压汞资料 ,对孤岛油田馆上段储层微观结构进行了全面研究。馆上段的孔隙结构可以分为 4种类型 ,以Ⅱ ,Ⅲ类孔隙结构为主 ,微观非均质性严重。沉积环境和成岩作用是影响储层微观结构的主要地质因素 ,经过长期注水开发 ,在一定程度上改善了储层微观结构。储层孔喉分布和孔隙结构的非均质性是影响孤岛油田驱油效率的主要因素之一 ,岩石润湿性的分布不均匀是影响驱油效率的另一重要因素。

水泥-膨润土泥浆固结体的微观孔隙结构特征

采用压汞试验来研究水泥-膨润土固结体的微观孔隙结构特征,有助于从影响因素和机理上认识固结体的强度和渗透系数等宏观特性。试验研究结果表明:固结体的总孔隙体积、最可几孔径、各级孔隙分布以及临界孔径等孔结构特征与膨润土和水泥的用量密切相关。其中固结体的较大孔隙应主要由水泥水化产物构成,膨润土水化后会形成固结体的微小孔隙,并充填一部分大孔隙。

基于季节冻土微观结构特征的神经网络冻胀率仿真预测

为了寻求基于宏观-微观物理参数间接得到季节冻土冻胀率的途径,根据现有技术手段容易测试到土的性质参数,利用BP神经网络法对季节冻土冻胀率进行预测.选取微观孔隙参数及结构单元体参数各4个、外部条件参数3个共11个参数,建立季节冻土冻胀率神经网络预测模型.结果表明:在33个检验样本中,误差最大为0.19,最小为0.00,有4个样本的误差在0.1～0.19之间,其他样本误差都在0.05以下,占总样本数的88%,说明模型能反映冻胀变化的基本趋势.因此,文中建立的基于11个宏观微观物理参数的BP神经网络冻胀率预测模型是可行的.

低渗透砂岩储层微观孔隙结构特征——以鄂尔多斯盆地志靖—安塞地区延长组长9油层组为例

通过物性分析、铸体薄片、扫描电镜技术、常规高压压汞技术、恒速压汞技术等,对选自鄂尔多斯盆地志靖—安塞地区长9段低渗透砂岩储层样品进行测试分析,获取储层孔隙、喉道的形态、类型、连通程度等信息,确定孔喉大小、分选情况和连通性的定量参数。研究表明,研究层位孔隙类型主要为残余粒间孔、溶孔、微孔。将孔隙组合特征分为4种类型,储层孔隙结构具多样性。样品孔喉结构整体上具有大孔隙、细喉道的特点,微细喉道的发育是造成物性渗透率超低的主要原因。储层孔隙结构的多样性及不均一性是导致储层非均质性的主要原因。

长安地裂缝带黄土的微观结构特征研究

以长安地裂缝带黄土为研究对象,通过采取裂缝面上的黄土及未受裂缝影响的原状黄土进行电镜扫描试验,对两者的微观结构特征进行了对比研究,并分析了裂缝带附近黄土物理力学性质变异的原因。结果表明:裂缝面黄土与原状黄土在微观结构上存在显著差别,主要表现为裂缝面黄土颗粒接触类型为面-面接触,具有定向排列现象,颗粒之间孔隙较小、结构致密,并可见明显的擦痕,原状黄土颗粒接触类型则表现为棱-面接触或面-面接触,并发育缝隙状孔隙,总体为镶嵌孔隙结构;两者微观结构的差异表明地裂缝的活动具有剪切滑移特征。

东濮凹陷三叠系裂缝性砂岩储层微观孔隙结构特征

通过扫描电镜、岩石薄片、铸体薄片、荧光薄片、常规压汞等技术方法,对东濮凹陷北部三叠系裂缝性砂岩储层的微观孔隙结构特征进行研究。结果表明,东濮凹陷三叠系砂岩储层裂缝、微裂缝发育,裂缝性砂岩储层孔隙由岩石基质孔隙与缝洞孔隙两部分组成,缝洞孔隙是油气储集的有效孔隙,孔隙类型主要为原生粒间孔隙、粒内孔隙,碎屑颗粒之间以点-线式接触为主。砂岩基质结构致密,孔隙性差。储层基质喉道以微喉为主,压汞实验的排驱压力较高,储层基质渗透率较低,储层基质的储、渗性能差。

合肥地区膨胀土微观结构特征及改良机理

膨胀土在合肥分布较广,文章叙述了合肥地区膨胀土的分布、成因及形成年代,重点介绍了合肥地区膨胀土微观结构特征及改良机理,改良问题的研究具有现实意义和长远的战略意义。

基于恒速压汞的储层微观孔隙结构特征研究

储层的微观孔隙结构是指储集层中岩石的孔喉大小、分布及连通关系。有关储层微观孔隙特征的研究对于准确评价储集层性能及后续开采措施的选择尤为重要。采用恒速压汞法对南五区二类储层微观孔隙结构特征进行研究。根据压汞实验得到各微观孔隙结构的特征参数,与渗透率建立散点分布图,研究各孔隙结构参数对渗透率的影响程度,得出相关系数的大小,进而对各微观孔隙结构参数进行主次划分。在此基础上重点统计各主要参数的压汞实验结果,结合渗透率分布,得到各参数的平均值及分布范围,分析南五区二类储层的微观孔隙结构特征,为后续渗流规律及聚驱配伍性研究提供依据。

考虑微观结构特征长度演化的内变量黏塑性本构模型

在金属晶体材料高应变率大应变变形过程中,存在强烈的位错胞尺寸等微观结构特征长度细化现象,势必对材料加工硬化、宏观塑性流动应力产生重要影响。基于宏观塑性流动应力与位错胞尺寸成反比关系,提出了一种新型的BCJ本构模型。利用位错胞尺寸参数,修正了BCJ模型的流动法则、内变量演化方程,引入了考虑应变率和温度相关性的位错胞尺寸演化方程,建立了综合考虑微观结构特征长度演化、位错累积与湮灭的内变量黏塑性本构模型。应用本文模型,对OFHC铜应变率在10^-4～10^3 s^-1、温度在298～542K、应变在0～1的实验应力-应变数据进行了预测。结果表明：在较宽应变率、温度和应变范围内,本文模型的预测数据与实验吻合很好;与BCJ模型相比,对不同加载条件下实验数据的预测精度均有较大程度的提高,最大平均相对误差从9.939%减小为5.525%。

致密碳酸盐岩储层微观结构特征及发育影响因素——以鄂尔多斯盆地东部马五_(1+2)亚段为例

为了明确鄂尔多斯盆地东部马五_(1+2)亚段致密碳酸盐岩储层发育有利区,应用铸体薄片鉴定、高压压汞、低温液氮吸附及CT扫描的方法,对研究区马五_(1+2)亚段致密碳酸盐岩储层特征进行了系统研究。结果表明:研究区储层岩性以含硬石膏结核白云岩、角砾白云岩(渗流粉砂充填)、砂屑白云岩和细粉晶白云岩为主,其中,含硬石膏结核白云岩为优质储集岩,但其发育程度及规模较有限;角砾白云岩(渗流粉砂充填)储集性能略差,但其分布规模大,更具勘探潜力。主要受沉积环境、成岩作用及不整合3类因素的影响,研究区碳酸盐岩储层与靖边气田相比,角砾化严重,含硬石膏结核白云岩发育厚度明显变小,而且更为致密。结合有利储层的分布特征,优选了榆林—米脂地区为下一步勘探的重点目标区。

喇嘛甸油田不同类型储层微观孔隙结构变化特征

储层微观孔隙结构参数是影响水驱开发效果的重要因素。喇嘛甸油田经过30多年的水驱开发调整,储层微观孔隙结构特征发生了一定的变化。通过天然岩心水驱实验及不同开发阶段检查井取心检测数据,研究了长期水驱后不同类型储层孔隙度、渗透率及孔喉半径等物性参数,分析了水驱前后储层微观孔隙结构特征参数的变化规律。统计资料表明,喇嘛甸油田各类油层,长期注水冲刷后,孔隙度值略有增加,但变化率不大,平均只有0.58%。物性好的储层,渗透率增加,但易形成无效循环通道;物性差的储层,渗透率增加幅度小,更差储层由于地层污染、堵塞,甚至存在渗透率降低现象。喇嘛甸油田经过长期注水冲刷,发育较好的厚油层,其孔喉半径、孔喉半径中值一般增加2μm左右;发育较差的薄油层,大喉道半径、喉道半径中值只降低1μm左右。

南水北调中线强膨胀土微观结构特征及工程特性

以南水北调中线工程河南南阳强膨胀土渠段为例,针对强膨胀土体开展了微观结构研究,并就土体微观结构对其工程特性的影响规律进行了探讨。研究结果表明,南阳段强膨胀土(岩)微观结构单元以扁平状颗粒聚集体和片状颗粒为主,多呈封闭式絮凝结构,蒙脱石聚合体是土体具有膨胀性的原因;强膨胀土中不规则片状黏土矿物含量及封闭式絮凝结构的强弱与膨胀性存在线性关系;强膨胀土(岩)中微裂隙、孔隙对孔隙率的影响是非线性的,但对宏观结构面有控制性作用。

黄棕色砒砂岩微结构特征及崩散微观特征研究

利用扫描电镜/能谱仪对榆林地区黄棕色砒砂岩的微观结构特征以及崩散微观特征进行观察研究,发现黄棕色砒砂岩具有三种胶结类型不同,胶结程度不一的典型结构面,其孔隙类型丰富,孔隙连通性较好,胶结物质以粘土矿物和方解石为主要组成。粘土矿物以水敏性的蒙脱石组矿物为主,蒙脱石形态主要以片状、丝片状和棉絮状为主,以孔隙衬垫和孔隙充填的形式赋存。导致砒砂岩遇水崩散的关键原因在于砒砂岩中松散的微观结构,以及钙质胶结物和蒙皂石、伊蒙混层及伊利石等水敏性矿物为主要胶结物的胶结特性。

L块莲花油层储层非均质性与微观结构特征研究

本文以沉积学和地质学等理论为指导,利用岩心化验分析和测录井等资料对L块莲花油层开展储层非均质性与微观结构特征研究。结果表明:目的层储层层内非均质性较强-强,层间非均质性较弱。储集空间类型为孔隙型,孔喉连通性中等,以中渗细喉类为主。

微观孔隙结构特征分析方法现状与展望

微观孔隙结构具有不规则性、复杂性、动态变化等特点,直接影响剩余油的分布形态及运动规律,最终导致驱油效率及波及水驱系数难以预测。为明确微观孔隙结构分析方法研究现状及未来发展方向,介绍微观孔隙结构特征的相关参数,定性描述各参数对剩余油含量的影响;重点综述微观孔隙结构特征分析的几类方法;总结各种方法的应用进展及优缺点;分别从理论、分析方法及应用3个方面展望未来发展趋势。

新型铁基碳化钨防钻板微观结构特征

分别制备铁基铸造碳化钨和铁基球形碳化钨防钻板,通过金相、组织观察分析,构建铸造碳化钨和球形碳化钨在堆焊熔池中溶解生长机制,比较两种结构的微观结构特征;结果表明:铸造碳化钨颗粒在进入熔池后将会沉入熔池底部,组织为奥氏体+碳化物与鱼骨状莱氏体,焊缝表面无碳化钨存在,其溶解为完全溶解机制,降低致密性;球形碳化钨防钻板中碳化钨颗粒尺寸均匀,并均匀分布,堆焊组织为共晶奥氏体为主,M_7C_3型碳化物分布在晶间位置,其溶解为部分溶解机制,致密度保持不变。在防钻板生产中应优先选择球形碳化钨。