不同界面条件下礁灰岩-混凝土界面剪切特性试验研究

为了探索珊瑚礁地层灌注桩桩基承载力特性,采用大型直剪仪对水泥胶结和无胶结无泥皮以及在不同膨润土泥皮条件下的礁灰岩-混凝土接触面进行了直剪试验,以便探究不同界面条件下,灌注桩-礁灰岩接触面的抗剪强度变化规律。试验结果表明:(1)在无胶结无泥皮条件时,接触面剪应力-剪切位移曲线表现为应变硬化型;在水泥胶结条件时,曲线为峰值型,以脆性变化为主;在膨润土泥皮条件时,曲线为应变软化型。(2)水泥浆胶结时,界面抗剪强度高于无胶结无泥皮界面时的抗剪强度,膨润土泥皮界面抗剪强度最低,比无胶结无泥皮条件时降低了60%。(3)在膨润土泥皮条件下进行剪切试验时,随着泥皮含水率和泥皮厚度的增加,界面抗剪强度是减小的,软化程度是增强的,黏聚力和内摩擦力均是减小的。

海上礁灰岩储层裂缝充填压力预测及决策方法

裂缝性生物礁灰岩储层具有内部断层及裂缝发育,底水沿裂缝高速窜井,在油田开发过程中受到高含水的影响,基质中的剩余油较难采出。目前控水颗粒充填裂缝堵水工艺措施应用广泛,在控水颗粒充填过程中,充填压力的确定关系着充填施工的成败并影响油井开发效果。文章通过理论公式方法,并结合现场挤注测试,形成礁灰岩储层裂缝充填压力的预测方法。应用结果表明,预测结果与施工过程中的工程数据基本吻合,为裂缝性礁灰岩储层控水颗粒充填提供了技术支撑。

基于FDM-DEM的礁灰岩混凝土动态冲击损伤及破裂特征研究

为分析礁灰岩混凝土动态冲击损伤及破裂特征,配置C30礁灰岩混凝土,通过FDM-DEM耦合的方法建立礁灰岩混凝土的SHPB模型,模拟分析了不同冲击荷载下礁灰岩混凝土动态响应的应变率效应,并利用PFC软件编写的声发射监测系统对礁灰岩混凝土动态损伤及细观破裂演化过程进行分析。结果表明:随着应变率的增大,动态应力峰值增长速率先快速增长然后趋于稳定,动态应力峰值增加了25.51%;当应变率增加至67.8 s^(-1)时,礁灰岩混凝土试样由Ⅰ型破坏模式转变到Ⅱ型破坏模式,动态应力卸载产生的回弹现象消失,动态应力应变曲线呈开口型,且开口程度随应变率升高不断扩大;动态强度放大系数DIF随着应变率的增加呈非线性增大,但增速逐渐变缓,DIF与应变率具有指数关系(DIF=1.45ε^(·0.15));声发射事件数与试样内部应力具有正相关性,随着应力的增长,试样内部裂纹增长速率较快,当应力降低时,内部裂纹增长趋近平稳。研究成果可为类似工程提供参考。

裂缝性礁灰岩油藏微粒充填控水效果定量评估方法研究

L油藏为天然裂缝十分发育的强底水驱礁灰岩油藏,经20多年开发已整体处于特高含水期,水平井投产初期高含水。为改善开发效果,近几年采用自行研发的微粒充填控水工艺控水增油成效显著。为定量评估增产油量,在微粒充填控水工艺已有的机理认识基础上,通过建立模拟井区裂缝分布的控水井双重介质模型、表征裂缝充填过程的数学模型,经迭代拟合井口泵注压力建立裂缝充填动态模拟数值模型,形成了控水和未控水井生产动态预测方法,实现了控水生产井累增油量定量预测。经现场井例验证,预测结果与实际生产动态吻合较好。研究成果为微粒充填控水工艺大规模推广应用提供了依据。

裂缝性礁灰岩强底水油藏控水对策研究

裂缝性礁灰岩强底水油藏孔、缝、洞发育,底水能量供应充足,由于裂缝发育的非均质性及裂缝产状类型的多样化,油井水锥规律非常复杂,亟需发展有效的控水措施。以流花11-1油田为例,基于岩心描述、铸体薄片分析和扫描电镜实验结果对储层进行分类,并建立不同储层机理模型,研究不同储层水平井水锥规律。在此基础上通过分析油井历史控堵水措施效果,针对性提出不同储层后期控堵水对策。研究结果表明,4类储层中致密裂缝型和孔洞裂缝型储层最易发生水锥,表现为油井见水快、含水率上升快、产量递减快;在现场已实施的3类控水措施中,“连续封隔体+流入控制装置(Inflow Control Device, ICD)”控水措施既能充填裂缝,又能降低高产能段流量,起到均衡控水的作用,现场应用效果最好。该项研究对于裂缝型底水油藏的高效开发具有重要意义,为该类油田的见水规律和控水对策提供借鉴。

地化录井礁灰岩储层含水识别方法研究——以陆丰X-1油田为例

陆丰X-1油田礁灰岩油藏整体是一个构造边水油藏,储层非均质性强,含油丰度和原油性质变化大,孔隙水类型复杂,低渗透储层含毛细管水,常规测井难以识别,但地化录井对于储层含油性、原油性质和含水响应特征十分敏感,故对该油田低电阻率和低气测显示的储层评价具有明显的技术优势。不同孔隙水类型储层地化录井响应既有共性,也有个性:共性是指储层含水后含油丰度降低,表现为含油气总量和色谱总烃面积减小,原油性质变差,表现为油产率指数下降;个性是指低渗透率储层含毛细管水,表现为Pr/Ph变大。常规储层含自由水,表现为Pr/nC_(17)和Ph/nC_(18)明显升高。利用地化亮点等地化录井特征参数对陆丰X-1油田6口开发井礁灰岩储层含水进行识别取得良好效果,储层解释符合率达90%以上。应用结果表明,地化录井在储层评价、储层含水识别、随钻地质导向等方面发挥了重要作用。

海上生物礁灰岩油藏水驱油特征分析

生物礁灰岩储层内部微观结构复杂,可归纳为相对致密型、致密裂缝型、孔洞裂缝型和孔隙孔洞型四类储层,其水驱油特征尚不明确。采用短岩心、长岩心、全直径等实验分析方法,明确了不同岩心尺度、不同储集体类型下水驱油特征。研究表明,受微观非均衡驱替现象影响,大孔道易水淹,岩心水驱油实验含水率呈“厂”字形上升的形态;随着渗流空间尺度增大,非均质性增强,驱油效率有降低的趋势。研究结果可以为油藏尺度的渗流机理与开发动态特征分析提供科学依据。

深水钻井礁灰岩地层失返性井漏处理与认识

深水钻井失返性井漏处理难度大、周期长、经济成本高,如处理不当,极易恶化造成卡钻、井塌、井喷等事故。为提高深水钻井失返性井漏处理效率,该文剖析了南海深水井钻井期间发生失返性井漏的根本原因,提出了一种复合堵漏水泥浆处理失返性井漏的新方法,分析了该复合堵漏水泥浆的堵漏作用机理,印证了该方法的可靠性,最终形成处理礁灰岩失返性井漏的工程作业经验成果,并针对性提出防止井漏事件进一步恶化成卡钻、井塌、井喷事故的技术措施,为后续处理及预防深水失返性井漏提供参考和启示。

南沙群岛珊瑚礁礁灰岩力学特性研究

对取自南沙群岛永暑礁和渚碧礁的礁灰岩的物理性质和力学性质进行测试,包括声波测试、单轴抗拉强度试验、单轴抗压强度试验和三轴压缩强度试验。试验结果表明,礁灰岩具有较高的孔隙率,远远大于其他岩石,其纵波波速为2 700～3 700 m/s,并随着孔隙率的增大线性减小;礁灰岩的软化性较弱,干燥抗拉强和度饱和抗拉强度相差不大;礁灰岩的破坏形态表明其具有脆性岩石的特点,但又与花岗岩等脆性岩石有本质的区别。在破坏时并不像其他脆性岩石一样具有单一破裂面,而是沿着珊瑚生长线同时出现多个破裂面,并保持较高的残余强度,礁灰岩的这种破坏模式是由其特殊的岩体结构决定的。

礁灰岩嵌岩桩的模型试验

援建马尔代夫的马累-机场岛跨海大桥项目作为我国"一带一路"的经济建设规划之一,桥梁桩基坐落于与我国南海珊瑚礁岩土体结构极为相似的珊瑚礁中。由于国内外开展珊瑚礁嵌岩桩的设计经验不足,故需要通过试验方法获取珊瑚礁嵌岩桩的承载特性和相关数据。对取自马累岛和机场岛桥基位置的礁灰岩岩芯开展室内桩基承载特性试验研究。测得礁灰岩的密度、相对密度、饱和单轴抗压强度、三轴剪切强度等基本物理力学指标,结合礁灰岩中嵌岩桩模型试验结果,获得模型桩承载力随桩端位移的变化规律。试验结果表明:桩岩界面先后经历弹性剪切、剪应力跌落和摩擦剪切3个阶段。在弹性剪切阶段,界面剪切变形以弹性变形为主,极限弹性位移η呈现出随弹性模量E增大而递减的趋势。在剪应力跌落阶段,应力软化急剧,并很快过渡到界面的摩擦剪切。通过试验发现,在低围压下,礁灰岩的残余侧摩阻力与饱和单轴抗压强度呈正相关关系。随着围压增大,残余侧摩阻力受围压影响较大。

慕迪礁灰岩油田储层特征研究

构造内幕复杂的礁灰岩块状底水油田的研究目前是世界范围内的一个难题,根据测井、三维地震资料提出按储层类型进行井间对比的方法,得出了慕迪油田的地质格架。针对地质上的不确定问题,应用CMG数值模拟软件,利用双孔、双渗模型拟合了慕迪礁灰岩油田的生产动态历史,得出了比较确定的结论,进一步深化了对该礁灰岩储层的认识。

塔里木盆地西北缘二叠系礁灰岩的时空分布特征及其油气地质意义

对塔里木盆地西北缘二叠系礁灰岩的岩石、岩相、沉积演化和油气地质特征的分析表明,生物礁主要发育于中二叠统栖霞阶昆克拉契组和巴立克立克组,以亮晶藻粘结灰岩为主,具有堤礁的特点。二叠系礁灰岩较大的厚度表明,当时礁体生长速率与礁基沉降(或水体加深)的速率匹配较好,具有进积型沉积的特点,这与当时塔里木地块内部的退积型沉积特点是不一致的。礁灰岩的原生孔隙较小,可以作为中等烃源岩,在哈拉峻盆地的东南侧和乌什凹陷北缘的覆盖区之下可能构成与礁灰岩相关的油气远景区。

南海流花11-1礁灰岩油田储层敏感性评价

借鉴砂岩油储层敏感性评价方法,对南海流花11-1礁灰岩油田B1和B3层进行了速敏性、盐敏性、酸敏性、碱酸性、温度敏感性以及应力敏感性评价,并根据评价结果对油田开发工作提出了具体建议。

珊瑚礁礁灰岩工程特性测试研究

珊瑚礁是一种特殊的岩土类型。运用现场钻探、标准贯入试验、波速测试、平板载荷试验等勘探手段和方法,对沙特红海珊瑚礁礁灰岩进行了含水率、重度、抗压强度等室内试验,分析研究了珊瑚礁礁灰岩的物理力学性质及相关关系。测试研究表明:岩芯采取率、岩石质量指标和标准贯入试验可以评价珊瑚礁礁灰岩沿深度的岩土性能变化特征;珊瑚礁礁灰岩具有结构多变、多孔、重度小、性脆、强度低且变化大等工程特性;珊瑚礁弹性波传播速度小,而珊瑚碎屑岩和珊瑚状石灰岩具有较高的弹性波波速;载荷试验p-s曲线与其他岩土不同,随着荷载的增大,礁灰岩空隙发生了脆性破坏,岩土被压密。测试成果可供礁灰岩的进一步研究和工程应用参考。

礁灰岩储层渗透率确定方法

流花 11 1油藏生物礁灰岩的储层储集空间以孔隙型和溶洞—微裂缝—孔隙型为主 ,孔隙结构呈双峰分布。采用岩心渗透率对测井和地震渗透率逐级刻度的方法 ,确定了 5m× 5m三维地震分布范围的孔隙渗透率。然后利用反映地下储层的动态测试渗透率刻度地震孔隙渗透率 ,得到非单重介质渗透率 ,从而得到了既具有地震资料广泛分布特点又具有准确体现地下储层流体渗流特征的非单重介质渗透率地质模型。生产动态分析和油藏数值模拟证实非单重介质渗透率比孔隙渗透率能够更好地反映地下储层流体的渗流特征 ,在油田开发和剩余油分布研究中应用效果更好。

南沙群岛珊瑚礁灰岩弹性波性质的研究

利用弹性波法对南沙群岛永暑礁南永一井的珊瑚礁灰岩岩芯和其它礁砂土样品进行了弹性波测量，根据测量结果，绘出了礁灰岩弹性波波速随深度变化的关系曲线，并结合永暑礁的发育演化历史、岩石学、地层学、沉积旋回以及古地磁测年，深入研究了弹性波纵波波速的变化规律，以及它与礁灰岩年龄、结构、岩石类型、孔隙度、沉积环境、地质事件的关系。研究结果表明，看似“异常”的弹性波纵波波速值恰是以上诸因素综合作用的结果。弹性波特性的研究在珊瑚礁地质研究中具有重要的意义。

塔里木盆地奥陶系礁灰岩CO_2地层构造封存能力参数实验研究

在所能实施CO2地质封存的场所中,含水层的封存潜力最大。而在影响封存量的各种机理中,地层构造封存是最基本的机制。本文提出了一种测定影响地层构造封存量的关键参数———残余水饱和度的实验方法,并将该方法实际应用于富含油气资源的塔里木盆地奥陶系礁灰岩。首先根据饱和称重法和渗透实验测得样品有效孔隙度和渗透系数分别为0.0283,5.56×10-9m/s。残余水饱和度的值是在40℃,8Mpa条件下,通过超临界CO2驱替饱水岩心实验得到,测定结果为0.451。同时,还得到了超临界CO2驱替饱水岩心压力、流量变化特性。

塔里木盆地奥陶系礁灰岩CO_2毛细残余封存能力实验研究

实施CO2地质封存是目前公认的减少温室气体排放的有效方法。在可能进行封存的场所中,咸水含水层封存潜力最大,机理也最为复杂。其中毛细残余封存机理在封存量和封存安全性方面均具有十分重要的意义。在评价毛细残余封存量时,残余气饱和度是一个十分重要的参数。文中提出了测定残余气饱和度的实验方法,并实际应用于中国塔里木盆地奥陶系礁灰岩。实验通过模拟40℃、8MPa地层温度和压力条件下水驱替饱和超临界CO2气体岩心过程,得到驱替过程中压力、流量变化特征,并测定得到残余气饱和度为0.368。在进行驱替实验之前,利用饱和称重法和渗透实验,测定岩心孔隙度和渗透系数分别为2.83%、5.56×10-9 m/s。

广西柳桥地区上二叠统礁灰岩中发现沥青

研究区位于广西扶绥县东门镇和柳桥镇之间,主要分布上二叠统和下三叠统地层.上二叠统包括合山组、上二叠统礁灰岩和大隆组.下三叠统罗楼组由泥岩和灰岩组成.大隆组主要为放射虫硅质岩和泥岩,含有丰富的放射虫、有孔虫、介形虫、菌藻类、腕足类、菊石类和双壳类化石,是好的烃源岩层.礁灰岩具有大量裂隙和孔洞,是好的储集层.在柳桥地区东攀剖面、岜陇剖面和岜料剖面,礁灰岩裂隙和孔洞普遍被沥青充填.研究区上二叠统礁灰岩是值得注意的油气勘探远景区.

广西崇左柳桥地区上二叠统礁灰岩中沥青的地球化学特征

广西崇左柳桥地区上二叠统生物礁灰岩中普遍发育沥青,沥青主要充填于生物礁内的溶蚀孔洞和裂隙中,其次在生物体腔内。研究区内上二叠统沥青的成熟度较高,H/C原子比一般小于0.1。对崇左柳桥地区上二叠统生物礁灰岩中的沥青和大隆组的硅质岩、硅质泥岩等进行饱和烃色谱-质谱分析,综合对比其所含直链烷烃、萜烷、藿烷、甾烷和生物标志物。结果表明,这些上二叠统沥青源自大隆组的可能性不大,但可能来源于泥盆系烃源岩。