悬浮固体粒径中值对地层影响的岩芯试验研究

在油田现场实际注水中,常发现注入水所含悬浮固体粒径中值远超行业标准却能够平稳地注入地下的情况。因此,为研究悬浮固体不同粒径中值对地层的影响,开展了相关的岩芯试验研究。介绍了试验的基本思路、试验流程、试验步骤、岩芯样品的选择,以及注入水的水质参数和注入速度等参数,并对试验结果进行了分析,得出结论:当悬浮固体粒径中值大于平均孔喉直径的1/14时,悬浮固体在很短的时间内就对岩芯有很大的伤害,但是,超过一定时间后,由于已形成内滤饼,注入水中悬浮固体粒径中值的大小对岩芯的损害相差不大。因此,建议可不将粒径中值作为注水水质标准的主要控制指标。

注水开发中悬浮物粒径与储层孔隙结构匹配关系

为了完善注水开发中悬浮物粒径中值指标制定方法,以南海西部涠洲油田群为例,在统计大量数据的基础上,分析主力生产层位岩石孔隙结构参数与渗透率之间的关系(R_(c)-K);通过室内岩心驱替实验对油田群原有注水指标进行优化,得出渗透率与粒径中值的关系(K-d);关联R_(c)-K方程以及K-d关系后,得到不同岩心级别下注入水悬浮物粒径中值与喉道直径的匹配关系(d/2Rc)。结果表明:以渗透率保留率80%为标准,K=(10~50)×10^(-3)μm^(2)时颗粒粒径中值与喉道直径比d/2R_(c)=1/6;K=(50~100)×10^(-3)μm^(2)时d/2R_(c)=1/5;K=(100~300)×10^(-3)μm^(2)时d/2R_(c)=1/5。

三峡水库2003年蓄水对长江悬沙中值粒径的影响

长江三峡水库分别在2003—06-01～06-10和10-25～11-052次蓄水，坝前水位分别达到135m和139m（吴淞高程）。通过三峡大坝上下游长江干流主要水文控制站（寸滩、宜昌、沙市、汉口和大通）蓄水后（2003～2005）的年均悬沙中值粒径分别与多年平均值以及蓄水前一年（2002）实测值相比较，分析了三峡水库2003年蓄水对长江悬沙中值粒径的影像。结果显示，与2002年和多年平均值相比，寸滩、宜昌、汉口和大通站蓄水后（2003～2005）年均悬沙中值粒径偏小，而沙市站明显偏大。这很可能说明，三峡水库蓄水引起大量泥沙特别是粗颗粒泥沙在库区落淤，从三峡大坝下泻的非正常清水，导致宜昌站至沙市站之间的长江河道遭受到严重冲刷，从该段河道冲刷起来的粗颗粒泥沙随着变小的河道坡降和河水流速，又逐渐沉降在沙市和汉口之间的河道。这些结果有助于决策者更好地管理三峡水库以及各行业学者更好地了解三峡水库蓄水带来的影响。

泥沙絮凝简析──泥沙酸性程度与其中值粒径的关系

土壤侵蚀是河流挟沙的主要来源，而土壤的酸性情况与泥沙粗细有关，本次统计了酸性土壤地区有实测或设计中值粒径ｄ５０的２７个大中型水库的ｄ５０，并主要根据 土壤地理中各酸性土壤的ｐＨ值、酸性情况及细颗粒占百分数等因素，确定了泥沙 酸性程度Ｓ与中值粒径ｄ５０的关系。

黏性泥沙粒径对高速水流空蚀影响的试验研究

在小型循环式水洞中对黏性泥沙粒径对高速水流空蚀影响的机理开展了试验研究。在水洞的水箱内筒中人工配制了含沙量s为12 kg/m^(3),中值粒径d 50分别为0.087,0.240,0.403 mm的3种黏性泥沙水样。为探究中值粒径对空蚀的影响,制作了不同配合比的混凝土试件,在空蚀区安装混凝土试件,使混凝土试件在不同中值粒径工况下进行4 h的空蚀试验,通过混凝土试件每小时的质量损失来表征空蚀量。试验结果表明:在含沙量s为12 kg/m^(3)工况下,水洞空蚀区各测点的压强和空化数随中值粒径的增加而升高,促进了空蚀的发生;当混凝土试件配合比、龄期不变时,混凝土试件的空蚀程度随中值粒径的增大而加深,空蚀范围扩大;当喉部流速提高时,空蚀则进一步扩大。较高强度配合比(水灰比=0.40,灰砂比=1.5)的混凝土试件在不同中值粒径时的抗空蚀能力优于较低强度配合比(水灰比=0.45,灰砂比=2.0)的混凝土试件。

河床中值粒径对桥墩冲刷坑演化过程的影响

桥墩的局部冲刷导致河床形态变化和桥墩基础埋深减小是桥梁水毁的主要原因。在大涡模拟(Large Eddy Simulation,LES)的基础上结合水流运动方程和泥沙运动的动理学理论系统地对桥墩基础处的水流冲刷问题进行全时段全方位的三维数值模拟。得到了桥墩基础处的湍流流场流线图及河床形态变化的高程图。重点研究了水流流速和河床颗粒中值粒径对桥墩周边局部冲刷的影响。结果表明:冲刷坑的深度随着初始流速的增大而增加,且冲刷坑形成速度加快;冲刷坑的深度随着河床颗粒中值粒径的减小而增大,但是当颗粒的中值粒径小到一定程度时,由于泥沙颗粒之间的黏聚力增大导致冲刷坑的深度反而减小。

油田采出水Zeta电位和中值粒径对絮凝效果条件研究

该研究依据动态电泳光散射理论进行Zeta电位测定,利用多个激光源的光束投射测定中值粒径,采用絮凝沉降测定胶体颗粒的絮凝体积及沉降速度。着重考察不同采出水添加剂、聚醚类破乳剂、杀菌剂1227、阻垢剂EDTMP、咪唑啉类缓蚀剂与聚合氯化铝(PAC)复配对颗粒聚集Zeta电位、中值粒径、絮凝体积、沉降速度与颗粒聚集之间的关系。结果表明:不同的采出水添加剂对其絮凝效果影响不同,当聚合氯化铝(PAC)加量为0.8 mg/L时,聚醚类破乳剂浓度为0.8 mg/L,杀菌剂浓度为0.8 mg/L,阻垢剂浓度为0.6 mg/L,絮凝效果最佳;选择的咪唑啉类缓蚀剂因其具有较强的分散能力,使得粒子间结合能力变差,上清液浑浊,絮凝效果差。因此在选择采出水添加剂时应该选择配伍性良好的缓蚀剂,从而达到最佳的絮凝效果。

基于地理探测器的黄海沉积物中值粒径分布影响因子分析

通过收集整理黄海的多源数据,采用地理探测器的方法定量分析了多因子对该区域沉积物中值粒径空间分布的影响。结果表明:①影响沉积物中值粒径空间分布的因子为底层水流速、底层水流向、沉积物有机碳含量、坡向、代表水浊度的490 nm漫衰减系数和沉积物含水量。各因子的解释力不一致,解释力依次为:0.076、0.244、0.137、0.124、0.199和0.408。②沉积物中值粒径在各个因子的不同子分层中表现出不同的粒径均值,其与沉积物含水量、有机碳含量之间呈负相关。③双因子共同作用时的解释力明显高于单因子,均为非线性增强。底层水流速在交互作用时的增强作用最显著,底层水流速与流向共同作用时的解释力最高为0.668。为沉积物粒径空间分布的影响因素研究给出了新思路。

储层孔喉结构参数与悬浮物粒径匹配关系

悬浮物的质量浓度及粒径是注入水水质的重要指标,是造成地层损害的重要因素。在目前中国油田执行的行业标准中,对于渗透率大于600×10-3μm2的储层,笼统采用相同的水质标准不合适,给矿场水质指标优化带来一定困难。为了有效地保护储层,必须确定合理的水质指标,系统地研究悬浮物粒径与储层孔喉匹配关系。通过对渤海油区大量砂岩压汞曲线进行归纳,特别是对高渗透和特高渗透储层的孔喉结构参数进行了系统统计,结合过滤理论,提出了根据主流喉道半径优化悬浮物粒径中值的原则和依据。当悬浮物粒径中值小于1/10主流喉道时,才能能顺利通过岩石孔喉。根据孔喉分布大小和动态评价实验结果,推荐了不同类型渗透率储层允许通过的最佳悬浮物粒径中值:低—中渗透储层的最大值为2.5μm,中等渗透储层的最大值为3.0μm,中—高渗透储层的最大值为3.5μm,高渗透储层的最大值为4.0μm,特高渗透储层的最大值为5.5μm。

浅析山区中小河流河床代表粒径对冲刷深度的影响

近年来,国家加大对水利建设的投资,湖南省实施了一大批的中小河流综合治理项目,在该类型的项目中,最常见的工程地质问题是水流的冲刷导致岸坡再造或原有护岸工程失稳。文章从分析这些问题的成因着手,通过对三个类似的中小河流治理工程中河流砂床土样的颗粒级配进行统计,对比分析了采用不同代表粒径对冲刷计算结果的影响,提出在工程实际运用中,采用中值粒径计算是偏安全的,而采用平均粒径计算的结果更符合实际。对类似的山区中小河流治理工程具有一定的参考意义。

垃圾填埋场微生物气溶胶粒径分布研究

为了了解垃圾填埋场微生物气溶胶粒径分布规律,在北京市某垃圾卫生填埋场填埋区、渗滤液处理区、生活区分别选定监测点,利用安德森六级微生物采样器,对填埋场空气微生物进行了系统的定点取样、测定和分析。研究结果表明,空气细菌粒径分布均为第Ⅰ级(>8.2μm)最高,填埋区空气细菌粒径呈偏态分布,渗滤液处理区、生活区分别在第Ⅳ级和第Ⅲ级出现第2个峰值。携带细菌的可吸入微粒在渗滤液处理区比例最大。空气真菌与放线菌均在第Ⅳ级分布最高,携带真菌和放线菌的可吸入粒子的比例显著大于细菌(P<0.05)。填埋区不同作业时段空气微生物粒径在各级分布比例基本一致。填埋区细菌气溶胶中值直径为5.7μm,渗滤液处理区为3.7μm,生活区为5.3μm,显著大于真菌气溶胶和放线菌气溶胶的中值直径(P<0.05)。

海洋浮游植物粒径分布方法研究

用显微测微计法和库尔特计数法两种方法分别测定了12种海洋浮游植物的粒径大小。对两种方法测得的浮游植物的平均粒径和测量误差进行了统计分析和比较，结果表明库尔特计数法的测量精密度为(99．7±0．24)％，而显微测微计法的精密度为(57．2±12．75)％。首次用Gauss函数对其粒径分布进行了拟合，结果表明两种方法测得的浮游植物粒径分布形式相同，粒径范围存在较大程度的交叠，拟合得到的中值粒径结果具有线性相关性。拟合后所得的相关参数表明，库尔特数据同显微镜数据相比具有较高的相关系数，二者分别为0．989和0．952。对于粒径分布，实验研究的12种海洋浮游植物皆符合Gauss分布函数或复合Gauss分布函数，分别呈“单峰”、“双峰”或“三峰”型分布曲线，赤潮藻种的粒径分布似乎比“普通”海洋浮游植物要复杂，可呈现出“双峰”或“三峰”型分布曲线，这可能主要是由于赤潮藻种特殊的生长、分裂机理所致。

测定油田注入水中颗粒直径中值的影响因素分析

为提高注入水中颗粒直径中值测定结果的准确性,从取样方法、温度和压力、细菌、颗粒团聚、搅拌速度、水样浓度和含油量几个方面讨论了影响油田注入水中颗粒直径测量的因素,分析了仪器计量基准对粒径测试结果的影响。结果表明:曝氧、温度、压力和颗粒团聚使颗粒直径中值测值随放置时间的延长而增大,细菌的影响基本可以忽略,搅拌速度、水样浓度和含油量会使测试结果出现偏差;避氧操作、加入EDTA金属络合剂可以提高水质稳定性;用激光粒度仪测试时需确立适宜的搅拌速度和水样浓度,缩短放置时间并排除含油量的影响。在测量过程中,应综合考虑颗粒体积和个数的影响,设置合理的评价基准。

Pb(Ⅱ)对海洋浮游植物粒径的影响

采用一次培养实验方法,研究了Pb(Ⅱ)对赤潮异弯藻(HeterosigmaakashiwoHada)、亚心形扁藻(Platymonassub cordiforus)、中肋骨条藻[Skeletonemacostatuma (Greville)Cleve]和旋链角毛藻(Chaetoceroscurvisetus)、海洋原甲藻(Proro centrummicans)和裸甲藻(Gymnodiniumsp .)等6种海洋浮游植物粒径的影响。应用统计软件(Origin 7.0 )拟合出6种浮游植物的中值粒径,作出粒径随时间、Pb(Ⅱ)浓度变化的分布图,描述了6种浮游植物在不同的Pb(Ⅱ)浓度下,生长周期内粒径的变化。

不平衡输沙悬移质粒径级配的垂线分布规律

基于不平衡输沙含沙量垂线分布公式,推导得到不平衡输沙条件下的悬移质粒径级配垂线分布公式,分析了悬移质泥沙粒径级配及中值粒径的沿程变化规律。结果表明:“上细下粗”的粒径级配垂线分布规律同样适用于不平衡输沙条件,冲刷时该规律最为明显,平衡时次之,淤积时最不明显。不平衡输沙过程中不同水深处的悬移质级配差异较大。底部含沙量及级配相同时,同一高度水层处冲刷时的泥沙级配较淤积时细。单向冲刷过程中,各水层悬移质中值粒径沿程逐渐变粗;单向淤积过程中,各水层悬移质中值粒径沿程逐渐变细。悬移质级配调整的速度,下部水层明显快于上部水层。相同水力条件与床沙组成及河床边界条件下,达到饱和时的悬移质级配及中值粒径相同。

黄河干流悬移质泥沙粒径构成变化分析

根据黄河干流6个水文站的泥沙数据,采用时间序列统计分析方法,分析了1950s—1986、2002—2010年黄河悬移质泥沙粒径的时空变化特征,并探讨了人类活动对悬移质泥沙粒径变化的影响。结果表明:在黄河各水文站年输沙量均显著减少的状况下,各水文站悬移质的年中值粒径变化趋势并不一致,兰州、龙门、潼关、花园口站呈减小趋势,而头道拐、利津站则呈增大趋势;在年内,兰州站的悬移质泥沙月中值粒径变化波动减弱,而头道拐站的增强,龙门、潼关、花园口、利津站月中值粒径变化曲线具有同步性,月中值粒径最大值随时间推移不断增大;在悬移质泥沙组成中,头道拐、龙门、利津站的细、中、粗沙量占全沙比例有所变化,但各分组沙量与全沙量在不同时期仍保持线性关系,泥沙组成规律未发生明显变化;人类活动中,水土保持工程措施、大型水库修建等是影响悬移质泥沙粒径变化的主要因素。

油田注水颗粒直径中值测定影响因素分析及对策研究

为验证某些因素对注水中颗粒直径中值测定结果准确性的影响,分别从样品放置时间、曝氧(气)、环境温度、固相颗粒表面电荷等方面进行油田注入水中颗粒直径的室内测定。依据室内实验结果,曝氧(气)、环境温度升高、颗粒凝聚等因素,将随水样放置时间的延长,水中固相颗粒直径中值测值呈现增大的趋势,特别是针对极不稳定的注水水质,这种现象尤为突出。其中,在待测水样放置72 h以后,细菌才有明显的增长趋势,但注入水直径中值测定在此期间已基本完成,因此水中细菌的影响基本可以忽略;激光粒度仪搅拌速度和水中含油量会使颗粒直径中值测试结果产生一定的偏差。为延长水样水质稳定期,向待测样品中投加一定量的离子稳定剂或除氧剂,可有效稳定水中沉淀离子,减少新生态沉淀生成的可能性,测得的颗粒直径中值可在相对长时间内保持较低的增幅,但这种方法广泛适用性还有待进一步研究。

基于二维连续小波变换的颗粒物数字粒径方法研究

对于海岸工程的研究而言,测定泥沙、砾石、卵石等颗粒物的中值粒径具有重要的研究意义。近年来,许多学者逐渐将统计学方法应用于分析泥沙等颗粒物的粒径大小及其级配分布,小波变换是该研究领域时新的统计计算数学方法之一。由于一维连续小波变换(1D-CWT)在估算颗粒数值粒径方面存在一定的局限性,本研究基于二维连续小波变换(2D-CWT),提出了新的颗粒物粒径统计学分析方法,用于估算筛分良好的颗粒物中值粒径。以玻璃珠、卵石块和砾石三类不同性质的颗粒物构建数字粒径实验分析样本,对新方法进行了测试和验证。研究表明基于2D-CWT的数字粒径分析方法能够快速、便捷地估算出筛分良好的颗粒物的中值粒径,且计算结果准确、稳定。相较于基于1D-CWT的数字粒径分析方法,2D-CWT方法在颗粒物数字粒径分析方面有着更高的计算成功率和更广的适用性。

激光散射法测量聚苯乙烯球粒径中分散条件的讨论

在激光散射法粒径测试中,折射率、分散剂、外置超声时间是影响结果准确性的主要因素,结合扫描电镜结果得出聚苯乙烯球粒径测试分散条件如下：折射率选择single-PSL,不加外置超声,分散剂选择含有乙醇的Milli-Q超纯水。

基于粒径分析方法探索人工河道边滩演化规律——以南充西河为例

为探索人工河道边滩的演化规律,从粒径分析角度出发,对流经南充市区的西河河段(西河体育公园至西河入江口)进行采样分析。粒径分析实验后得到各边滩的中值粒径、概率百分比、河流弯曲系数以及流速四者的数据。对数据进行分析,结果显示:边滩所处的河段的河流弯曲系数相同时,流速越小,中值粒径越细,概率百分比越大;河流弯曲系数相同时,若流速逐渐变小,则概率百分比曲线逐渐向右移动;中值粒径粒级的跳跃需要能量的积累或下降一定范围,而且其粒径的粗细和概率百分数对流速的改变非常敏感,不是简单的线性关系;河流界位于河流10~11号取样点之间。此规律对于设计人工河道以及人工河道整治具有一定的指导作用。