大尺寸石英砂环氧树脂胶结人造岩心制备技术研究及应用

大尺寸人造岩心不仅可以模拟储层的非均质性、注采井网关系,还可以模拟油水在平面或者纵向上的运移规律及饱和度分布,近年来大尺寸人造岩心被广泛地应用在油气藏开发各类物理模拟实验中。为制作出与真实油藏物性尽可能接近的大尺寸人造岩心,从渗透率、孔隙结构、润湿性控制、黏土矿物添加等方面研究了其制作工艺,并研究了石英砂粒度中值、加压强度、胶粘剂用量、黏土矿物含量等对人造岩心渗透率和孔隙度的影响。通过介绍的制作方法实际制作了与某非均质油藏物性相似的层内、层间、平面非均质大尺寸石英砂环氧树脂胶结人造岩心,物性参数测定结果显示制作的大尺寸非均质人造岩心渗透率、孔隙结构等物性参数与实际油藏非常接近,可以代替真实油藏岩心进行部分模拟实验,为油藏物理模拟实验的发展提供了新的技术和手段。

基于微生物矿化的砂体胶结强度及耐久性试验研究

微生物诱导碳酸钙沉淀技术(MICP)是岩土工程领域中新兴的新型绿色环保地基加固技术之一。基于砂土固化的力学性能和微观测试,研究了MICP技术的固化效果。研究结果表明,微生物水泥胶结砂柱最高强度可达37.9 MPa,抗渗性能可从胶结前的1.72×10-2 cm/s提高至7.66×10-7 cm/s;经100次冻融循环后,试件外观完整,无明显缺陷和掉砂;冻融50次时强度损失率为17.0%,胶结砂体具有良好的抗冻耐久性能。40 mm×40 mm×160 mm棱柱体标准试件抗压强度为13.5 MPa,抗折强度为4.5 MPa;70 mm×70 mm×70 mm立方体标准试件抗压强度为8.6 MPa。微观结构检测可知,石英砂表面与颗粒之间沉积着不同数量的方解石,随着胶结强度的增加,方解石沉积量逐渐提高至趋于稳定,生成量为10%~25%,砂柱孔隙率由34.8%逐渐降至12.1%,且微观孔结构逐渐细化、密实。

微生物水泥用于混凝土表面缺陷修补的应用研究

基于生物矿化的砂土胶结技术,采用微生物水泥进行现场混凝土表面缺陷修补试验。试验结果表明,采用一定级配石英砂填充混凝土表面缺陷,反复注入微生物水泥,可诱导产生碳酸钙,并填充、胶结砂颗粒之间空隙,实现对混凝土表面缺陷的修复。跨界面钻取芯样观察,微生物水泥胶结砂坚硬致密,与混凝土界面粘接牢固,芯样抗压强度为23.4 MPa。微观检测表明,微生物水泥在混凝土界面处生成致密的矿化产物,并密实混凝土孔隙,胶结砂中可观察到沉积的碳酸钙晶体,微观结构紧密,CaCO_(3)沉积量为6%。