塔里木盆地富满断控破碎体油藏储集类型特征与注水替油效果

塔里木盆地走滑断裂控制的超深油气藏是近年来中国油气勘探开发最重要领域之一,但目前该类型油藏的储集空间类型并不清楚,不同储集空间类型与注水效果关系不明确,严重制约了富满油田的高效开发。在充分分析野外露头、岩心、成像测井以及动态监测资料的基础上,系统剖析了断控破碎体的3种主要储集空间类型及其与注水效果的关系。提出了断控破碎体的概念,指出富满油田主要为断控破碎体油藏,研究结果表明:①断裂空腔型储集体主要分布在断裂带的核部,由断层滑动面产状变化引发内部体积调整形成了“空腔”型洞穴。埋藏条件下的储集空间相对较为封闭,内部孔隙空间较大,注水后原油置换率较高,部分油井动用储量的注水采收率可高达93%。②角砾间孔隙型储集体主要分布在断裂带的核部,由相邻的角砾相互支撑而形成角砾间不规则储集空间类型。该类储集体分布较为均匀,孔隙度中等,单位压降下的产液量较高,但是由于储集空间内部连接并不通畅,注水后置换率较低,需要研究探索构建立体结构井网来提高开发效果。③构造裂缝型储集体主要分布在断裂带的损伤带和过程带,在断层带的两侧和端部发育形成一定宽度的裂缝带。裂缝带周边也会发育少量孔隙,部分区域会形成一定的渗流优势通道,因此注入水的流失量较大,注水效果相对于断裂空腔型储集体较差。研究成果支撑了富满油田上产原油350×10^(4) t,可助推注水开发方案和提高采收率方案的优化,对同类型油藏高效开发具有重要的借鉴意义。

超深层“断裂破碎体”概念和地质模式及其地震表征方法

“断裂破碎体”是塔里木盆地富满油田超深层碳酸盐岩储层的一种重要赋存类型。对于该类储集体,目前尚存在着概念不清晰和地质模式不明确、缺乏适用的地震表征方法等问题。为此,利用野外露头、钻井、地震和生产动态等资料阐述“断裂破碎体”概念的内涵,建立了超深层碳酸盐岩油气藏“断裂破碎体”四种地质发育模式,并形成了超深层碳酸盐岩“断裂破碎体”智能地震内部结构刻画技术。研究结果表明:①“断裂破碎体”具有三个方面的内涵,即发育背景主要为超深碳酸盐岩台内致密灰岩地层;在断裂破碎作用下,内部孔—渗储集性能较好,储集空间类型多样(主要包括断裂破碎角砾间孔、张扭作用形成的空腔以及中、高角度裂缝);油藏的通源、油气运移的输导有利,油藏高度可达千米,是超深层致密灰岩储层油气聚集的极为有利部位。②“断裂破碎体”发育六种断裂构型要素,组成了单一滑动面、压隆核带、张扭空腔、栅状缝网等四类内部结构模式。③采用“有条件的对抗深度学习网络”能够较好地刻画断裂破碎体内部结构,预测结果的地质意义较为明确,并与实际情况吻合。该成果在实际生产中得到了较好的应用,对“断裂破碎体”油藏的高效勘探与开发具有实用和推广价值。

冲击作用下粘性土壤破碎体的分形维数与影响因素

给出冲击破碎分析的两倍尺度控制约定,研究粘结态土壤破碎体生成的影响因素,建立了土壤破碎体分形维数与落锤质量、冲击行程、土壤含水率、破碎比能之间的关系。结果表明,土壤破碎体的分形维数与落锤质量及冲击行程没有联系,但分形维数与土壤含水率及破碎比能具有明显的相关性。另外,通过比较得知土壤在冲击作用下的破碎体分形维数远远低于植被土样的分形维数。

破碎体分形及其筛分布

以分形理论为基础．讨论了破碎体分形的一些实际问题及其与筛下，筛上分布一致的条件．及维数Ｄ＞３的问题．证明：只有粒级的尺度范围足够宽时，分形分布才有可能与筛下或筛上分布一致；且Ｄ＜３时。与筛下分布一致．Ｄ＞３时，与筛上分布一致．Ｄ＞３的实际粒级可能是理论破碎粒级丢失粗粒或侵入细粒的近似结果，也可能反映了理论破碎模型的不完善性．

岩石破碎体的粒度分布与分形

本文系统研究了分形破碎体的筛上、筛下分布规律及其与一些典型粒度公式的关系，讨论了它们的理论基础和破碎机理。证明，仅在尺度范围足够宽，且D＜3时，分形分布才与指数α＜3的G-S分布一致；D＞3时符合筛上幂律分布；分形分布不可能与指数分布一致。Welbull分布，对数正态分布等仅在特殊情况下与分形分布一致。分形方法更好地反映了破碎的本质。分析结果表明，矿山岩石破碎体，包括天然砂，基本上符合分形规律。

试刀山隧道岩溶破碎体的成因分析及处理措施

分析了试刀山隧道特大“岩溶破碎体”复杂的地质成因,总结了经过施工、运营考验的,成功的处理措施方案,希能为类似工程地质条件下工程的处理提供有益的借鉴。

试刀山隧道岩溶破碎体的成因分析及处理措施

本文从气象、构造、水文地质条件、工程地质条件等方面综合分析了试刀山隧道特大“岩溶破碎体”复杂的地质成因 ,并总结了经过施工、运营考验的成功的“管梁”处理措施方案 。

试刀山隧道岩溶破碎体的成因分析及处理措施

本文分析了试刀山隧道特大“岩溶破碎体”复杂的地质成因,并总结了经过施工、运营考验的成功的处理措施方案,希能为类似工程地质条件下工程的处理提供些有益的借鉴。

试刀山隧道岩溶破碎体的成因分析及处理措施

该文分析了试刀山隧道特大“岩深破碎体”复杂的地质成因 ,并总结了经过施工。

预应力锚索套管跟进钻孔技术在破碎体岩层中的应用

预应力锚索套管跟进钻孔技术是高边坡预应力锚索施工中采用的一种钻孔技术,是近年来出现的在高边坡破碎体岩层中钻孔的一种新工艺,文章结合实例对该工艺进行了较为详细的介绍。

CSAMT深埋长大隧道破碎岩体靶向勘察研究

铁路深埋长大隧道因其埋深大、里程长,同时伴随复杂多变的地质问题,致使地质勘察难以查明、查细,特别是对深埋长大隧道破碎岩体空间分布的精准定位一直是工程勘察中的难题。基于CSAMT三维正反演理论,研究建立了针对深埋长大隧道中破碎岩体靶向勘察模式,从而实现“点-线-面”的精准勘察。通过开展基于四面体网格的CSAMT三维正演和有限内存拟牛顿法的三维反演研究,以及二、三维模型分析对比,验证三维CSAMT在铁路隧道勘察中的优势。在滇西地区某深埋长大隧道TBM掘进工区开展三维“点-线-面”靶向勘察试验,结果表明该勘察体系可靠且精度高,精准探明了TBM卡机工区段前方的花岗岩蚀变带影响范围及其空间展布形态,确定了断层破碎带的影响范围及其空间展布形态,有效提高深埋长大隧道勘察精度。布置靶向测线从“点-线-面”进行三维CSAMT勘察这一思路,对深埋长大隧道的勘察工作提供一定的应用参考价值。

泥石浆型复杂破碎岩体非线性渗流数学模型与实验研究

断层、陷落柱是影响承压水上煤层开采的主要隐患之一,由于其具有碎石块和泥质充填物(泥石浆)构成的复杂结构,其渗透性的确定通常以定性分析为主,缺少量化模型。为了研究泥石浆型复杂破碎岩体渗透性的量化计算方法,开展了渗流实验研究破碎岩体非线性渗流规律,并基于多孔介质分形理论、非线性渗流理论,建立了考虑黏土成分及泥化充填作用的破碎岩体非线性渗流数学模型,最后与实验结果对比验证数学模型的准确性。结果表明:①陷落柱破碎带样品的粒度分布具有一定的分形规律,含有黏土颗粒的破碎带岩体遇水泥化后,分形维数增大,黏土充填封堵了大颗粒岩石碎块内部的大孔隙,降低了破碎岩体的渗透性;②随着破碎带岩体渗透率的降低,非线性开始发生时的临界压力梯度也增大,表明非线性临界压力梯度可以用来量化破碎岩体的阻隔水能力;③非线性开始发生时的临界压力梯度的实验结果与数学模型计算结果吻合,验证了模型的准确性。建立的破碎岩体非线性渗流数学模型首次尝试考虑了黏土成分及泥化充填作用对渗透性的影响,为泥石浆型复杂破碎岩体渗透性的定量计算及水体下、承压水上等特殊开采条件下地质构造的阻隔水性能研究提供了一种新的研究思路。

破碎岩体隧道洞口开挖诱导滑坡与古滑坡耦合分析

以大栗树高速公路隧道洞口施工为工程背景,研究了在考虑古滑坡因素下洞口工作面边坡失稳及其加固技术。利用钻孔测斜数据(BCD)和Midas GTS折减强度有限元分析模型,分别推测了最危险滑动面,得知两者滑动面位置相似。并采用不平衡推力传递法,基于BCD推断滑动面计算安全系数。以BCD和有限元法的滑动面为基础,将滑动面近似假设为对数螺旋线,考虑地形因素,建立考虑多台阶边坡上限分析模型,研究了不同加固措施对边坡稳定的影响。结果表明,3种方法计算出的边坡安全系数结果相近。

关闭矿井采空区破碎岩体再断裂机制及空隙结构演化特性

受“双碳”政策影响,关闭矿井地热开采技术逐渐受到关注。关闭矿井采空区内储热流体提取效率与其渗流特性密切相关,而破碎岩体空隙结构是决定采空区渗流特性的关键因素。因此,需要研究地热开采复杂环境下储热空间破碎岩体空隙结构变形演化特性。笔者基于颗粒离散元数值方法,建立浸水及侧向约束压缩条件下不同级配的破碎岩体数值模型,分析破碎岩体变形行为及二次断裂演化特性,追踪颗粒从岩体骨架结构剥离及空隙内运移规律。得到如下结论:破碎岩体压实过程应力随应变增长可分为3个阶段:初始阶段(0<ε≤0.175),缓慢增长阶段(0.175<ε≤0.275)以及快速增长阶段(ε>0.275)。快速增长阶段应力-应变曲线出现明显波动,破碎岩体二次断裂及应力重分布现象在该阶段最明显。破碎岩体热储环境下空隙率的变化值与初始空隙率成正比,最大达到0.2。当破碎岩体内岩块粒径悬殊大时,接触键应变能最大,断裂能增长缓慢。岩块与颗粒密集区接触部分断裂分布多,与空隙接触部分断裂分布极少。颗粒未剥离岩块时,随岩块运动,整体运动路径复杂速度较小;颗粒剥离瞬间速度突然增大,与岩块碰撞导致速度改变。当颗粒速度减小到与周围岩块相近时,将造成空隙空间的堵塞。研究结果可为关闭矿井储热空间换热效率评估提供理论依据。

大跨度破碎岩体顶板预应力锚固支护机理及效果研究

大跨度破碎岩体顶板采用预应力锚固支护,能最大程度地维持顶板围岩稳定,因此研究预应力锚固对大跨度破碎岩体顶板的支护机理及支护效果,对于保障破碎岩体下大跨度地下工程、露天大断面隧道工程的长期稳定性具有重要意义。对锚固后锚固体强度变化进行力学解析,剖析大跨度破碎岩体顶板预应力锚固支护机理,以云南金厂河多金属矿Ⅳ级破碎岩体大跨度顶板支护难题为工程背景,针对其支护方式建立数值模型进行分析,对FLAC3D软件中结构单元Cable的布置,设计新的三段式布置法,将预应力锚杆(索)在FLAC3D软件层面分为预紧段、自由段、锚固段分别赋予指定参数进行数值计算,建立3组不同支护方式的数值模拟方案对预应力锚固支护效果进行验证。结果表明:预应力锚固后,支护区域顶板受拉应力基本小于破碎岩体顶板抗拉强度,塑性区体积对比普通无预应力支护方案,下降比率达到61.95%,顶板Z方向垂直沉降量降低比率高达83.90%,预应力锚固范围内围岩得到了有效控制。

高效液相色谱法测定疫苗菌体破碎液中D-核糖的技术研究

文章以示差折光为检测器,建立高效液相色谱法定量测定疫苗菌体破碎液中D-核糖的方法。该方法的测定条件为:色谱柱为安捷伦ZORBAX NH2氨基色谱柱,流动相为0.005 mol/L的稀硫酸溶液,柱温为50℃,进样量为20μL。D-核糖检测方法保留时间为3.684 min,得到的D-核糖的线性回归方程式为y=194.037 72x+10.834 09,相关性为0.999 99。式中,y为D-核糖的质量浓度;x为对应的峰面积。该方法精密度、稳定性和重现性表现良好,D-核糖的回收率范围为90.2%~102%,灵敏度高,能实现目标峰与杂峰的有效分离,因此可被广泛用于疫苗菌体破碎液等样本中D-核糖浓度的测定。

破碎岩体隧道围岩应力承载分布及变形控制研究

本文通过理论分析和数值模拟研究了破碎岩体隧道的围岩应力承载分布规律及变形控制方法。首先,基于主应力差的概念,建立了不同侧压系数下隧洞围岩主应力差的计算模型,结果表明:当λ<1时,隧洞拱腰处主应力差较大;当λ>1时,主应力差峰值向围岩深部转移。然后,采用FLAC3D软件对破碎岩体隧道进行数值模拟,验证了理论计算结果,隧洞拱腰处为变形重点关注区域。最后,结合工程实例,提出了改进方案:采取换拱、加密钢支撑、设置管棚及锚杆等措施,使隧洞围岩变形得到有效控制。

护盾式TBM破碎岩体洞段处理措施探讨

目前国内大部分隧洞工程在硬岩中施工多为开敞式TBM,在岩石较为单一的隧洞中施工较为顺利,而在地质较为复杂的地层中施工较为困难,施工工期往往以年为单位进行延误,虽然对设备及施工方案进行了多方的改进,但成效不大。因此在本工程的设计阶段,初步计划采用对护盾式TBM在硬岩中掘进,并对护盾式TBM在软弱破碎岩体洞段中处理措施进行探讨与分析。

一种基于分形理论的破碎岩体稳定性分级的改进方法

在对破碎岩体稳定性分级过程中,传统RMR岩体分级方法中RQD和节理间距指标容易受到测量方位和测量角度的影响。针对这一不足,引入岩体分形理论,以岩体分形维数代替RMR分级方法中的RQD和节理间距两项指标,改进性的提出了一种适用于破碎岩体稳定性分级的FT分级方法。以岩体分形理论为基础,现场获取结构面信息并导入三维重构模型,借助CAD内置VAB程序,计算破碎岩体分形维数。根据各指标评分细则,制定FT分级方法评价标准。以某金矿6个试验区岩体结构面调查数据及岩体力学参数为基础,运用改进的FT法分别对试验区破碎岩体稳定性进行评价。结果表明:FT法提高了分级准确性,减少了现场工作量,提高了分级效率,同时在对岩体稳定性描述方面更加合理,将为地下矿山破碎岩体稳定性分级带来极大便利。

积水采空区破碎煤岩体渗流特性试验研究

掌握积水采空区破碎垮落带煤岩体渗流规律对矿井瓦斯安全高效开采至关重要。利用气水两相可调控流动试验系统,采用稳态渗透法开展了积水采空区破碎煤岩体应力-渗透率试验,得到了不同块径、不同积水量条件下渗透参数随轴向载荷的变化特征,揭示了积水采空区破碎煤岩体渗流规律。结果表明:煤样应变随着载荷应力的增加逐渐增大;相同积水量条件下,不同块径煤样渗透率随着载荷的增大呈指数式递减;相同块径条件下,不同积水量的煤样渗透率随载荷的增大呈减小的趋势,且随着载荷的增大,积水量对渗透率的影响逐渐减小。