青岛盾构隧道安全风险组段划分方法研究

盾构施工过程中常常发生因设备参数控制不合理而引发的风险,因此需要对盾构设备参数精细化控制,并建立完善的施工参数控制体系。在充分考虑盾构隧道穿越地层、埋深、上覆地层和地下水条件等因素的基础上,综合分析隧道所在区段内地面的环境状态,对盾构隧道进行了分类分段,最后结合实际工程对不同组段的盾构掘进参数进行了合理选取和有效控制。研究结果表明:该方法大大降低和规避了盾构施工中的安全隐患,有效控制了盾构施工中的安全风险。

北京地铁盾构隧道安全风险组段划分方法研究

针对盾构施工过程中的安全风险控制问题,提出将盾构隧道划分为不同的组段,然后确定各个组段内的主要盾构施工参数的控制范围,从而控制盾构施工过程中的安全风险的新思想。建立了北京地铁盾构隧道安全风险组段划分方法,该方法根据北京地区地层和盾构施工环境的特点将北京地铁盾构隧道划分为18种安全风险组段,北京地铁任何一个盾构隧道都是由这18种组段中的一种或几种组段组合而成。结合北京地铁大兴线01标黄村火车站站—义和庄站盾构区间工程实例介绍了组段划分的方法和各个组段内主要盾构施工参数的控制范围。研究工作为盾构施工过程中的安全风险控制提供了新方法,为盾构施工风险管理提供了新思路。

塔里木盆地肖尔布拉克组上段烃源岩分布预测及油气勘探意义

通常认为塔里木盆地下古生界海相烃源岩以下寒武统玉尔吐斯组泥质岩为主、中下奥陶统泥质岩为辅,下寒武统肖尔布拉克组上段(肖上段)以白云岩储层为主。塔中和塔北地区均钻遇了肖上段泥灰岩,最近钻探的京能柯探1和轮探3井肖上段泥灰岩样品TOC含量多数>0.3%,少量>2%。盆地内不同地区五口井肖上段发育泥灰(云)岩烃源岩,与苏盖特布拉克露头肖上段暗色泥灰岩地化指标(TOC含量是0.41%、R o是1.14%)一致,表明肖上段泥灰岩具备生烃能力。本文基于露头、地震和钻测井资料,利用地震沉积学理论技术、属性与正演相结合,建立了肖上段台内多期叠置“礁滩源”沉积模式。发现烃源岩分布在礁前至坡脚变缓处,连片分布广、叠合厚度大,是规模有效烃源岩,可为邻近储层供烃。经测算,古城三维区肖上段泥灰岩烃源岩总生烃量超亿吨。研究认识拓展了塔里木盆地下古生界海相烃源岩类型、层系和分布范围,提升了寒武系盐下油气资源潜力,坚定了勘探重点从台缘带向台内战略转移的信心,为塔里木盆地古城地区乃至全盆地油气勘探带来新启示。

四川盆地元坝地区千佛崖组二段细粒沉积岩岩相特征及储集性分析

四川盆地侏罗系千佛崖组页岩油气勘探前景良好,但目前对其细粒沉积岩基本沉积特征及发育规律的认识还不足。为此,利用细粒沉积学原理,依据岩心和测井资料,通过岩心精细描述、薄片鉴定、X衍射全岩分析及扫描电子显微镜观察等技术手段,精细描述了元坝地区千佛崖组二段(简称千二段)细粒沉积岩储层的物质组成、沉积构造、储集空间类型等地质特征,划分了岩相类型,并对主要岩相储层的物性特征和储集空间类型进行分析与比较,明确了有利层段发育位置。研究结果显示:(1)千二段陆相细粒沉积岩可划分成“黏土岩”和“粉砂岩”2种岩石类型,15种岩相类型。其中,富有机质块状黏土岩、富有机质块状含粉砂黏土岩、富有机质纹层状含粉砂黏土岩、富有机质条带状含粉砂黏土岩、富有机质块状粉砂质黏土岩和富有机质纹层状粉砂质黏土岩为6种主要岩相类型。(2)储层储集空间类型多样,包括黏土矿物层间缝、层理缝、黏土矿物晶间孔、黄铁矿晶间孔、溶蚀孔及有机孔等,其中黏土矿物晶间孔分布最为广泛。(3)6种主要岩相的平均孔隙度和渗透率分别为2%和0.023×10^(-3)μm^(2),富有机质纹层状含粉砂黏土岩、富有机质纹层状粉砂质黏土岩和富有机质块状粉砂质黏土岩的储集空间类型丰富,分布广、数量多,孔隙度与渗透率均高于其他岩相且TOC值较高,是最有利的储集岩相类型。(4)千二段有利层段位于其(1)小层全段、(2)小层的底部和(3)小层的中下部。

川中—川西须家河组三段致密砂岩储集层分类及成因

四川盆地中部和西部(川中—川西)上三叠统须家河组岩石组分复杂、孔喉结构非均质强,含气和产能平面变化快,亟需明确储集层分类标准、发育机制及分布规律。以须家河组三段致密砂岩为对象,通过薄片、物性、压汞和核磁共振等实验,分析微观孔隙结构,建立储集层分类评价标准,揭示岩石组分、成岩作用对储集层类型的控制。研究表明,须三段发育微裂缝、原生粒间孔、残留粒间孔、溶蚀孔和晶间孔5类储集空间,粒间孔喉发育程度是决定储集层品质的关键;基于分形特征,将孔喉系统划分为5个区间,结合中大孔喉占比、主流喉道等参数,实现4类致密储集层的精细划分;I类储集层具有“弱压实强溶蚀”特征,高石英颗粒、低泥岩和碳酸盐岩岩屑、适量火山岩岩屑是形成的关键,Ⅱ类储集层具有“强压实强溶蚀”特征,较多杂基、低泥岩岩屑、高长石颗粒是形成的物质基础,Ⅲ类和Ⅳ类储集层均具有强胶结特征,其中Ⅲ类储集层中钙质岩屑含量高,方解石胶结发育,Ⅳ类储集层杂基减孔明显。研究成果可指导该区致密储集层形成机制研究,也为致密储集层分类和成因关联分析提供一定借鉴。

陆相咸化湖盆“低TOC”烃源岩高生烃效率探讨——以苏北盆地溱潼凹陷阜宁组二段泥页岩为例

苏北盆地溱潼凹陷阜宁组二段(以下简称阜二段)页岩油勘探取得重大突破,但其泥页岩总有机碳含量(TOC)普遍不高,一般低于2%。业界认为陆相咸化湖盆“低TOC”烃源岩能生成大量油气,称之为陆相咸化湖盆的“低TOC”高效生烃模式。由于生排烃效应,烃源岩的TOC会降低,因此,恢复烃源岩原始TOC对客观认识烃源岩的生烃能力、油气资源评价和持续增储上产具有重要意义。以溱潼凹陷典型钻井阜二段泥页岩为研究对象,利用生烃模拟实验和岩石热解资料,采用热模拟TOC演化、有效碳(PC)演化和元素质量守恒法,对QY1井阜二段泥页岩TOC进行了恢复。结果表明:咸化湖盆烃源岩的TOC恢复系数最高可达3~4,且受到岩相的重要影响。随着热演化程度增高,TOC恢复系数增大,纹层状页岩TOC恢复系数高于块状泥岩,QY1井阜二段Ⅳ亚段泥岩、Ⅰ—Ⅲ亚段页岩TOC恢复系数可分别高达1.1~1.5、1.5~3.0。母质类型和生烃活化能的差异导致页岩成烃转化率和TOC恢复系数高于泥岩。

松辽盆地白垩系青山口组一段页岩生、排烃组分特征及页岩油相态演化

松辽盆地白垩系青山口组一段(青一段)页岩有机质热演化程度跨度大、烃类流动性差异强。页岩油相态分析预测是页岩油勘探开发的重要难题。用低成熟页岩样品开展封闭体系及半封闭体系有机质热解实验,根据生、排烃组分特征对滞留烃的轻烃散失进行补偿校正,研究了页岩油组分演化特征。结合中央坳陷区主要生油凹陷典型井埋藏史、热演化史,研究了页岩油相态演化规律,提出了轻质页岩油勘探有利区和开发压力保护条件。研究结果表明:地质条件下随着有机质成熟度的升高,页岩油组分中轻质组分比例不断增加、气体逐渐增多,相包络线从高露点温度、低泡点压力依次向低露点温度、高泡点压力演化。齐家-古龙凹陷青一段页岩油在嫩江组中期油藏向挥发油油藏转化,长岭凹陷青一段页岩油从嫩江组末期开始油藏向挥发油油藏转化,三肇凹陷青一段页岩油则始终为黑油油藏。无论是黑油油藏还是挥发油油藏,均为单一液相。松辽盆地中央坳陷区青一段页岩油挥发油油藏主要分布在齐家-古龙凹陷中心和长岭凹陷北部有机质成熟度(镜质体反射率Ro)为1.3%~1.6%、地层压力为12.2~22.4 MPa的区域。

柴达木盆地干柴沟地区古近系下干柴沟组上段页岩层系优势岩相及其控储因素

柴达木盆地干柴沟地区页岩油勘探近年获得重要突破,研究高原咸化湖盆岩相与储层特征对甜点识别具有重要意义。通过岩心和薄片观察、全岩矿物组成和原位微量元素分布测试、大面积视域扫描拼接成像、高压压汞与氮气吸附实验以及一维核磁共振分析,判识了岩相类型,系统研究了页岩储集性和含油性差异,提出了优势岩相和控储主因。研究结果表明:研究区储层有块状灰云岩(碳酸盐矿物含量>70%)、层状灰云岩(碳酸盐矿物含量50%~70%)、纹层状混积岩(碳酸盐矿物含量10%~50%)和断续状水平层理混积岩(碳酸盐矿物含量10%~50%)4种岩相。块状灰云岩和层状灰云岩孔隙以晶间孔为主,储集空间大且连通性好,孔隙中含油指数高,为优势岩相;纹层状混积岩基质孔隙发育较差,纹层密集发育的混积岩渗透性较好;断续状水平层理混积岩孔、缝不发育,储集性较差。优势岩相成储过程受3方面因素控制:①碳酸盐矿物组构决定宏孔发育程度;②陆源长英质细粒沉积物和黏土矿物含量控制比表面吸附性;③纹层发育程度最终改善储层渗透性能。

柴达木盆地西部干柴沟区块下干柴沟组上段页岩油储层特征及勘探潜力

柴达木盆地西部干柴沟区块C902井在古近系下干柴沟组上段Ⅳ~Ⅵ油层组获得高产油气流,实现了柴达木盆地古近系页岩油的重大勘探突破。然而,古近系页岩油的评价标准和资源潜力不清等问题制约了干柴沟区块高效开发。基于C902井及其他探井的勘探成果,利用岩性、物性、孔隙结构、生烃潜力等资料,综合评价了干柴沟区块古近系下干柴沟组上段Ⅳ~Ⅵ油层组页岩油的勘探潜力。结果表明,该套页岩层系混积特征明显,岩相类型包括纹层状和层状灰云岩、纹层状和层状云灰岩、纹层状黏土质页岩和层状泥岩,具有较高脆性指数,可压性强;晶间孔和纹层缝是重要的储集空间,占比达85%,属于低孔-特低渗储层;w(TOC)均值高于0.9%,氯仿沥青“A”和S_(1)+S_(2)共同指示生烃潜力大,且有机质类型以Ⅰ~Ⅱ_(1)型为主。因此,下干柴沟组上段Ⅳ~Ⅵ油层组具有烃源岩品质好、源储一体、可压性强、发育广泛等特征,生储盖组合在空间上广泛发育且密封性好,有利于压裂改造后提高油气采收率,对干柴沟区块页岩油的高效开发具有重要理论指导意义。

金坛盆地始新统阜宁组四段页岩油地质条件

为评价以金坛盆地为代表的苏南新生代残留盆地非常规油气勘探潜力,以金坛盆地J9井钻井、岩心、测井及分析测试资料为基础,开展阜宁组四段岩石沉积特征、有机地球化学特征、矿物组成特征、储层特征等地质条件分析。研究结果表明:金坛盆地阜四段形成于浅湖—半深湖为主的半封闭—封闭咸化沉积环境,具有泥页岩厚度大(深凹带大于250 m)、总有机碳(TOC)含量偏低(平均为1.02%)、热演化成熟度(R_(o))中低(介于0.81%~0.85%)的特征,具备一定的成烃物质基础。阜四段泥页岩发育裂缝、孔隙两类储集空间,具备良好的储集性能,同时脆性矿物含量较高,有利于后期的压裂改造。结合已有钻孔油气显示情况,认为苏南地区茅山构造推覆带前排的金坛盆地阜四段具备中低成熟度页岩油勘探潜力。

苏北盆地溱潼凹陷古新统阜宁组二段侵入岩围岩变质带储层特征及其成藏意义

火山岩油气藏是油气勘探的重要领域之一。苏北盆地溱潼凹陷侵入岩分布广泛,油气显示活跃,已成为我国东部陆相盆地油气深化勘探和规模增储的重要领域,具备良好的勘探前景。然而,目前针对火山岩对泥页岩围岩储层及其成藏影响的研究较为缺乏,泥页岩围岩变质带能否作为勘探重点领域有待深入评价。为了推动苏北盆地侵入岩围岩变质带新类型油藏勘探,以溱潼凹陷阜二段侵入岩围岩变质带为研究对象,综合岩心、薄片、全岩、测井等资料,系统揭示了泥页岩变质带储层特征,明确了岩浆侵入对阜二段变质带油气成藏的贡献。研究表明,溱潼凹陷阜二段泥页岩受岩浆侵入影响,泥页岩围岩发生蚀变形成环状变质带储层,岩浆的侵入具有明显“增储作用”;变质带储层发育孔隙、裂缝两类储集空间,储层发育程度受侵入岩厚度及烘烤强度控制,岩浆的侵入具有“催熟作用”,同等深度下泥页岩Ro可增加0.4%~0.5%;阜宁组侵入岩形成于吴堡期—三垛期,火成岩侵入形成环状变质带的时间早于油气充注期,具有良好的成藏匹配关系。受岩浆侵入、侵入岩空间分布以及源储匹配关系控制,溱潼凹陷阜二段侵入岩围岩变质带具有源储一体、近源富集的特征,是规模增储的新阵地。

微波辐射对泥页岩孔隙发育的影响——以松辽盆地青山口组一段为例

页岩油被认为是我国油气能源的革命者,其中中低熟页岩油资源潜力巨大。原位加热转化是中低熟页岩油有效开发的潜在技术。本文对松辽盆地青山口组一段富有机质泥页岩开展了常规加热和微波辐射加热实验,并结合场发射扫描电镜、低温氮气吸附实验,系统对比了微波辐射和常规加热页岩时孔隙结构与演化特征。结果表明:有机孔的演化主要经历了开孔→孔隙合并→形成复合孔隙及裂缝三个阶段,加热相同温度时微波辐射能够促进有机质裂解形成有机孔,对微裂缝的发育具有明显的促进作用;随温度增加,孔隙结构参数变化复杂,孔径先增后降,孔体积和比表面积呈增加→降低→增加的特征;随微波辐射加热时间的增加,小于50 nm的孔隙体积大幅减小,中大孔体积明显增加,表明小孔隙逐渐扩张、合并并演变成大孔。微波辐射对页岩孔隙空间改善效果更显著,裂缝更发育,利于油气渗流,但同时发现微波辐射加热的功率过高、时间过长时将会破坏孔隙,不利于改善页岩微观孔隙空间。本项研究对于中低熟页岩油原位加热方式选择及加热过程中微观孔裂隙演化认识有一定的帮助。

松辽盆地松南油页岩JFD5井上白垩统青山口组一段油页岩品质特征

本文以松辽盆地松南油页岩JFD5井为讨论对象,通过岩心观察、样品测试等手段对上白垩统青山口组1段油页岩进行评价。研究分析表明:JFD5井油页岩主要赋存于青山口组1段下部,青山口组一段矿层有①、②、⑥号矿层,其中①号矿层埋深在459.55~465.35 m,厚度5.80 m,平均含油率5.4%,最高含油率为11.4%。②号矿层埋深在470.15~475.65 m,厚度5.50 m,平均含油率7.5%,最高含油率为11.7%。⑥号矿层埋深在449~452 m,厚度3.00 m,平均含油率4.8%,最高含油量5.8%,青山口组①、②、⑥号矿层为原位开采的首选层位;属于特低硫低硫油页岩,油页岩岩段主要由含油率与小体积质量和灰分及挥发分显示一定的负相关性质,以及总有机碳含量的TOC呈明显的正相关性质,这可作为油页岩质量的评价及替代指标。

鄂尔多斯盆地奥陶系马家沟组四段优质白云岩储层发育特征及成因机制

鄂尔多斯盆地米探1井在奥陶系马家沟组四段(以下简称马四段)白云岩获得天然气勘探新发现,展示出马四段良好的天然气勘探前景,但马四段白云岩储层发育特征及其分布规律不清,制约了该层系下一步的天然气勘探部署。为此,基于岩心、薄片、工业CT、U-Pb定年、物性分析及地球化学特征等资料,系统研究了马四段白云岩储层发育特征及成因机制,并预测了该盆地白云岩储层分布和天然气有利勘探区带。研究结果表明:(1)马四段主要发育丘滩相白云岩储层和斑状白云岩储层,其中丘滩相白云岩储层岩性为砂砾屑白云岩、细—中晶白云岩、粉—细晶白云岩和叠层石白云岩,斑状白云岩储层岩性为斑状粉—细晶白云岩、斑状粉晶白云岩和斑状灰质白云岩。(2)丘滩相白云岩储层储集空间主要为晶间(溶)孔,含少量溶蚀孔洞、残余粒间孔和微裂缝,平均孔隙度为5.06%;斑状白云岩储层储集空间以晶间孔为主,含少量晶间溶孔和微裂缝,平均孔隙度为2.46%。(3)丘滩相白云岩储层发育主要受微生物丘和颗粒滩控制,并经历了准同生白云石化作用和埋藏白云石化作用的改造,斑状白云岩储层发育主要受生物扰动作用、准同生白云石化作用和埋藏白云石化作用控制。(4)构造古地理格局和海平面升降变化共同控制了丘滩体发育、生物扰动作用程度和白云石化流体的形成。结论认为,马四段优质白云岩储层主要沿中央古隆起和神木—志丹低隆起规模分布,其中神木—志丹低隆起马四段白云岩储层位于岩性相变带上,其储盖配置关系好,是天然气富集区,预测有利区储层面积18 000 km^(2)。

新能源汽车锂离子电池LFP方形铝壳电芯组立段设备研究

研究新能源汽车储能行业中LFP方形铝壳电池组立段设备,包括梳理组立段设备的工作流程,将组立段设备分解为卷绕、热压、焊接和入壳等子系统模块,研究归纳各子系统模块的主要功能、机构原理、技术参数等。通过研究,深入对组立段卷绕、热压、焊接、检测等核心设备的认识,有利于推广组立段设备新技术开发和应用。

西湖凹陷中南部花港组下段储层成岩孔隙演化

西湖凹陷中南部花港组下段储层具有丰富的致密气资源,是该区油气勘探开发的热点。基于岩石薄片、扫描电镜、物性测试和X衍射等资料,对西湖凹陷中南部花港组下段储层特征、成岩作用及孔隙演化等进行了研究。结果表明,储层孔隙度主要在7%∼10%,渗透率主要在0.10∼0.50 mD,裂缝不发育,属于致密储层。储层先后经历了早成岩A期、早成岩B期和中成岩A期,目前处于中成岩B期,压实作用、溶蚀作用和胶结作用较强。孔隙定量演化结果显示,压实作用使储层孔隙度降低了29.67%,是储层原生孔不发育的主要原因;溶蚀作用使储层孔隙度增加了15.14%,是深部储层发育的关键因素;胶结作用使储层孔隙度降低了13.55%,是储层孔隙结构变差的重要原因。综合孔隙演化结果和油气充注时间关系,该区花港组下段储层属于“先致密后成藏”的致密储层。

珠三坳陷珠江组一段沉积体系演化过程及其控制因素

珠江组一段沉积时期是珠三坳陷沉积体系演变的重要时期,由早期的大范围三角洲沉积体系演化为晚期的浅海陆架沉积体系,对其演化过程及控制因素展开研究,不仅有利于揭示海侵过程中沉积体系演化过程,而且对浅海陆架有利沉积相带预测具有指导意义。综合利用岩心、测井以及高分辨率三维地震资料,建立了珠三坳陷珠江组一段四级层序地层格架,通过地质-地球物理结合方法查明了珠江组一段沉积体系的时空演化特征,并讨论了沉积演化的主控因素。研究表明:珠三坳陷珠江组一段可划分为PS1、PS2、PS3、PS4共4个四级层序。PS3和PS4时期主要发育三角洲前缘沉积,具有水下分流河道、分流间湾、河口坝和远砂坝等沉积微相组合;PS1和PS2时期以浅海陆架沉积体系大规模发育为特征,在研究区西部发育潮流砂脊,东部发育滨外砂坝。珠三坳陷沉积体系的平面展布以及垂向演化受相对海平面变化、物源供给强度、构造沉降与古地貌等综合控制。水下分流河道、潮流砂脊与滨外砂坝等微相砂岩占比高且物性好,为油气储集的有利沉积相带。

浅水三角洲物源、砂体构型与储层特征研究——以准噶尔盆地永进—莫西庄地区侏罗系三工河组二段为例

针对准噶尔盆地腹部侏罗系三工河组物源、砂体构型及储层物性认识存在争议的问题,笔者等基于岩芯、录井、钻井等方面的资料,结合前人在准噶尔盆地周缘磷灰石及锆石年龄数据,运用沉积学、层序地层学、沉积盆地分析及储层沉积学的基本原理和方法对三工河组二段物源方向、远近和类型、沉积体系展布、砂体构型及储层物性之间的关系进行了系统的研究。研究表明,在敞流盆地快速抬升/缓慢沉降的构造背景下形成辫状河三角洲退积式沉积序列,在五级层序地层格架中,河道强冲刷叠置砂体见于第1、2砂组,三角洲退积,分支河道强烈冲刷,导致河道砂体叠置,微相类型单一,单砂体厚度向上变薄,砂体全区稳定分布,储集性较好。河道弱冲刷叠置砂体见于第3、5砂组,三角洲退积,分支河道冲刷不明显,形成河道“二元结构”,单砂体厚度向上变薄,粒度变细,储集性好;河口坝组合砂体见于第4砂组,在三角洲退积过程中,水下分流河道末端形成河口坝,总体岩性向上变细,砂体不连续,储集性好,远砂坝席状砂组合砂体见于第6、7砂组,砂体零星分布,储集性很差。在浅水、低可容纳空间、快速抬升/缓慢幕式沉降构造背景之下,浅水三角洲的物源的方向、远近及类型是影响沉积微相展布的关键因素,也是影响砂体构型及其储层物性的物质基础。

咸水湖泊细粒重力流沉积及油气意义:以柴达木盆地英西地区下干柴沟组上段为例

细粒重力流可以将滨浅湖的碎屑物质和有机质搬运至半深湖—深湖,形成沉积粒度小于0.0625 mm的细粒重力流沉积物,是深湖环境的重要搬运和沉积作用之一。柴达木盆地英雄岭地区西部下干柴沟组上段(E3~2)为咸水的半深湖—深湖环境,发育了湖底扇—深湖化学沉淀碳酸盐岩沉积体系。研究表明下干柴沟组上段发育有7大类岩相:云/灰质泥岩、粉砂质泥岩、白云岩、泥质白云岩、泥质粉砂岩、细粉砂岩以及粗粉砂岩岩相,形成了7类细粒沉积岩相组合:(1)泥流—泥质湍流—安静水体沉积岩相组合(LA1);(2)半深湖化学沉淀与事件沉积互层岩相组合(LA2);(3)滑塌—细粒碎屑流—泥流沉积岩相组合(LA3);(4)细粒异重流沉积岩相组合(LA4);(5)细粒浓缩密度流沉积岩相组合(LA5);(6)细粒碎屑流—细粒过渡流—细粒浊流沉积岩相组合(LA6);(7)细粒浓缩密度流—细粒湍流—细粒过渡流—泥流沉积岩相组合(LA7)。细粒重力流作用及其相互转化,形成了多样的岩相组合,反映了复杂的沉积作用过程。湖盆细粒沉积物的形成和分布受古气候、盆地构造及湖平面变化的影响。在整体干旱的气候背景下,气候湿润湖平面上升有利于优质烃源岩和细粒异重流的发育;气候干热湖平面下降则有利于发育化学沉积的碳酸盐岩层和滑塌引起的细粒重力流沉积。咸水湖盆半深湖—深湖环境发育的代表泥流—泥质湍流—安静水体沉积的岩相组合(LA1)和化学沉淀碳酸盐岩与事件沉积碳酸盐岩互层的岩相组合(LA2)是优质的“甜点段”。