激光诱导击穿光谱技术对钕铁硼永磁材料中多元素的定量表征

“磁王”钕铁硼是现今性能最为优异的永磁体,因其优异的磁性能被广泛应用于工业互联网、新能源、 5G通讯等诸多高新科技领域。目前研究钕铁硼材料中元素成分的主要分析方法有电感耦合等离子体发射光谱(ICP-OES)和X射线荧光光谱(XRF),其中ICP-OES是湿法分析,样品前处理复杂,测试周期长,而XRF法可实现直接分析,但受制于其轻元素的检测能力很难满足对钕铁硼材料中主要轻元素B的分析需求。激光诱导击穿光谱(LIBS)技术具有分析效率高,样品前处理简单,多元素直接分析,适用于现场分析、在线分析等技术优点,使其在快速定量表征方面展现出其独有的优势。运用LIBS分析技术开展对钕铁硼材料中多元素定量表征的直接、快速分析的方法研究,首先针对钕铁硼材料中定量表征的九个元素Nd、 Co、 B、 Dy、 Tb、 Pr、 Cu、 Al、 Ga完成特征谱线的筛选,通过对系统激光器电压、激光剥蚀方式等因素在不同条件下对钕铁硼材料光谱信号稳定性的影响分析,优化并确立了分析条件,最终选用720V的激光器电压,15个预剥蚀脉冲15个剥蚀脉冲的激光剥蚀方式为钕铁硼样品的分析条件;其次,选取8个通过ICP-OES法定值的烧结钕铁硼样品,样品具有元素成分的梯度差异化特征,作为建立分析方法的标准样品,采用标准曲线法通过相对强度与浓度的关联方式,建立钕铁硼样品中Nd、 Co、 B、 Dy、 Tb、 Pr、 Cu、 Al、 Ga九个元素的定量分析校准曲线;最后选取两个烧结钕铁硼试样,运用建立的定量分析方法完成九个元素的定量表征,分析时间小于30 s,其定量结果与ICP-OES法测定结果的比对,具有较好的一致性。运用激光诱导击穿光谱分析技术实现了对钕铁硼材料中多元素成分的直接、同时、快速定量表征,为钕铁硼材料的快速定量表征提供了新的技术思路和表征方法。

页岩基质孔隙油微观赋存及可动性定量表征——以东营凹陷沙河街组为例

页岩基质孔隙油微观赋存特征及可动性是制约陆相页岩油高效开采的关键要素。本文针对页岩基质孔隙内不同相态油的含量、比例、分布及可动性开展定量化表征研究,从理论上提出了页岩油吸附量、游离量、可动量评价模型以及吸附油占比评价模型(即吸附比例方程),建立了基于饱和—离心—核磁共振联合实验的孔隙油微观赋存及可动性评价方法。上述模型与方法在渤海湾盆地济阳坳陷东营凹陷沙河街组页岩油储层中进行了应用,揭示了实验条件(20℃、常压)下页岩基质孔隙中轻质油(正十二烷)微观赋存与可动性特征。结果显示:(1)富有机质页岩吸附油、游离油含量普遍大于含有机质页岩,吸/游比主体介于1~2,不同类型页岩中吸附油、游离油赋存空间具有差异性。(2)富有机质页岩吸附油平均密度(0.8331 g/cm^(3))略大于含有机质页岩(0.8067 g/cm^(3)),富有机质页岩吸附油平均厚度(1.7475 nm)约为含有机质页岩(0.5734 nm)的3倍,富有机质页岩具有更强的油—岩相互作用。(3)游离油赋存孔隙直径下限(d_(min))数值上等于吸附油平均厚度与孔隙形状因子的乘积,富有机质页岩d_(min)介于3.5~10.5 nm,开始主要富集游离油的孔隙直径约为100 nm;含有机质页岩d_(min)介于1.1~3.4 nm,开始主要富集游离油的孔隙直径约为30 nm。(4)富有机质页岩孔隙油可动性相对更好,其可动性指数(平均6.24 mg·g^(-1)·MPa^(-1))高于含有机质页岩(平均5.20 mg·g^(-1)·MPa^(-1)),孔隙油吸/游比约为1.5时具有较好可动性。(5)以油—岩相互作用为纽带,构建了页岩含油性、储集性及页岩油可动性之间的耦合关系,并数学描述了它们之间的内在联系,为寻找优质页岩油储层奠定了理论基础。

胡尖山油田浅层C2油藏剩余油定量表征及成果应用

胡尖山油田浅层C2油藏历经20年的开发,已进入双高开发阶段,因此,对剩余油分布规律的认识有待于进一步深化。本次研究主要借助剩余油测井新技术及油藏数值模拟开展老区剩余油定量表征技术攻关,实现剩余油描述由定性向定量转变,不断提高剩余油预测精准率。明确了研究区剩余油富集三大主控因素:(1)受沉积韵律及底水锥进影响,剩余油在油井周围呈倒三角分布;(2)水驱较均匀,剩余油主要富集在油藏边部、水驱未波及区和套破井周围;(3)微构造高点控制了剩余油的分布,剩余油主要分布在构造较高部位[1]。根据剩余油分布规律,充分利用储层韵律特征及隔夹层的发育情况,对研究区进行加密侧钻调整部署,试验区取得了良好的效果,研究区最终采收率提高2.0%,为同类油藏的后期加密侧钻调整提供了一定的借鉴作用。

准噶尔盆地永进地区齐古组深埋砂岩成岩作用对储集层质量影响的定量表征

永进地区侏罗系齐古组是准噶尔盆地腹部一套重要的深埋含油层系,现今埋深5400~6100 m,其储集层质量控制了油气储量和产量。运用铸体薄片、阴极发光、扫描电镜、物性、XRD全岩和黏土矿物分析等资料对齐古组深埋砂岩储集层成岩演化过程开展研究,建立成岩演化序列,定量表征不同成岩作用对储集层质量的影响,结合区域埋藏史、油气充注史,最终明确储集层成岩演化过程。永进地区齐古组储集层岩性主要为长石质岩屑砂岩和岩屑砂岩,杂基含量低,胶结物类型主要为碳酸盐矿物、硅质和黏土矿物,具成分成熟度低而结构成熟度高的特征;储集空间类型以剩余原生粒间孔和粒间溶孔为主;整体处于中成岩A期阶段,储集层孔隙度变化主要受压实、胶结、溶蚀作用控制,压实作用和胶结作用是造成储集层减孔的主要成岩因素,分别造成原生孔隙损失率为65.98%和21.80%,溶蚀作用增加了5.25%的孔隙度,起到了有效改善储集层物性的作用。综合研究认为,永进地区齐古组储集层成岩演化主要受沉积环境、成岩作用、埋藏史、油气充注4大因素共同控制,成岩作用起到改造储集层物性的作用,是导致储集层非均质性较为明显的决定性因素。

临兴地区深部煤储层煤体结构定量表征及影响因素分析

煤体结构的定量表征是煤储层研究的热点问题之一。为精细刻画煤体结构的空间分布,查明其差异分布的主控因素,通过煤岩取心观测,借助地质强度因子对煤体结构进行定量表征,结合不同煤体结构的测井响应,构建了基于测井曲线的煤体结构量化表征模型,预测了煤体结构的空间分布,探讨了沉积、构造、地应力、微观力学性能对煤体结构的影响特征。研究结果表明:密度、伽马、声波、井径测井对煤体结构响应灵敏,利用测井多元回归法可以显著提高煤体结构的判识精度。研究区煤体结构以原生-碎裂结构为主,其次为碎裂结构,发育少量的原生结构和碎裂-碎粒结构。整个研究区的煤体结构分布可以归纳为四大类七个小分区。发育在潮道、砂坪、泥坪、三角洲平原、潟湖环境中的煤层,其厚度逐渐变大,但煤体结构与煤层厚度没有明显的关系。然而,灰分含量与煤体结构的完整性呈正相关,研究不同沉积环境中灰分的变化规律是揭示沉积环境对煤体结构控制特征的关键。煤储层变形程度越大,煤体结构越破碎。原生结构煤、原生-碎裂结构煤、碎裂结构煤的平均构造曲率分别为8.4×10^(-6)、18.7×10^(-6)、25.7×10^(-6)m^(-1)。断层发育区,煤体结构以碎裂结构为主。随着埋深增大,原位地应力增大,煤体结构完整性增强,地应力状态在此基础上进一步分化煤体结构。在浅部伸张-压缩过渡带以碎裂-碎粒结构为主;在深部压缩状态以原生-碎裂结构为主;在深部压缩-伸张过渡带碎裂结构的比例有所增加。煤岩微观力学性能受控于煤基质组分和显微孔隙结构。煤岩无机组分力学强度高于有机组分,且无机组分孔隙孔径比有机组分孔隙孔径小,则无机组分含量越高,煤岩力学强度越高,煤体结构越完整。该研究成果为煤层钻井施工、压裂改造、储层评价提供参考。

孔隙型碳酸盐岩油藏储层微观孔隙结构定量表征及驱油效果评价

孔隙型碳酸盐岩储层非均质性强且孔隙类型多样,水驱采出程度差异较大,其主控因素尚不明确。基于孔喉频度分布曲线定性分类了储层微观孔隙结构,通过数字岩心技术建立了微观孔隙结构定量表征的方法,明确了中东某地区孔隙型碳酸盐岩孔喉特征,并开展水驱油室内物理实验,阐明了不同类型岩心采出程度差异及其主控因素。结果表明:①研究区储层微观孔隙结构可分为偏粗单峰型、偏细单峰型Ⅰ、偏细单峰型Ⅱ、偏粗双峰型及多峰型,储集性能与岩心均质性无显著关系,非单峰型的单相渗流能力优于单峰型,且单峰型随岩心均质性增强,单相渗流能力变差。②非单峰型的平均配位数和平均孔喉比均高于单峰型,且单峰型随着岩心均质性的增强,平均配位数和平均孔喉比降低。所有类型随喉道半径增加,孔喉比上限呈下降趋势;随孔隙半径增加,配位数上限呈指数型上升。③宏观上,岩心均质性为驱油效率主控因素;微观上,非单峰型在大孔喉处的高连通性以及小孔喉处的大孔喉比是导致其驱油效率显著低于单峰型的根本原因,且孔喉尺寸是单峰型驱油效率的重要影响因素。

致密储层水力压裂裂缝发育程度定量表征及影响因素分析

致密储层水力压裂裂缝发育程度定量表征对致密储层压裂开发优化具有重要意义,关于复杂裂缝发育程度定量表征指标多忽略改造区内裂缝发育情况。提出新的复杂裂缝发育程度定量表征指标,即拟裂缝密度,并以HN油田AP区块为例,分析复杂裂缝发育程度影响因素,且将其运用于指导实际矿场井。研究发现,随着应力差增加,拟裂缝密度先增加后降低。储层渗透率增加,拟裂缝密度降低,且降低趋势由慢变快。在HN油田AP区块所受应力、天然裂缝发育情况下(应力差10 MPa,两组天然裂缝同时发育),当射孔角度为0°、压裂液黏度为0.4 mPa·s时,能够获得最佳的压裂改造效果。将以上参数优选结果运用于指导矿场实际APX直井压裂,APX直井产量递减趋势得到了有效缓解,且在压裂12个月有效期内增油量1900 t。

鄂尔多斯盆地延长探区长7油层组泥页岩孔隙结构定量表征与动态演化过程

全孔径孔隙结构的定量表征与动态演化研究是认识泥页岩储层成储机理和明确孔隙与烃-岩相互作用关系的重要基础。通过场发射扫描电镜、高压压汞、N_(2)和CO_(2)吸附实验等技术,对鄂尔多斯盆地延长探区长7油层组不同成熟度的典型岩心,以及开展过生、排烃模拟实验的泥页岩样品进行了孔隙结构的定量表征。在此基础上,结合生、排烃模拟和X射线衍射全岩/黏土矿物含量的测试结果,研究有机质生排烃、矿物成岩与孔隙结构演化的相互作用,定量分析储层孔隙结构和分形特征的动态演化特征。结果表明:长7油层组泥页岩储层的微孔、小孔和中孔对孔体积贡献较大,而孔比表面积主要由微孔和小孔提供。随着有机质生排烃、无机矿物溶蚀和矿物间转化的发生,总孔体积具有先减小后增大的趋势,其中中-大孔占比先降低后增加,且微-小孔的非均质性总体增强,而中-大孔的非均质性具有先增加后降低的趋势。相关性分析表明:孔隙大小、矿物组成耦合于储层的非均质性,其中微-小孔的分形维数D_(1)与微孔占微-小孔的孔体积比例和黏土矿物含量均呈正相关,而中-大孔的分形维数D_(2)与大孔占中-大孔的孔体积比例呈负相关,与脆性矿物含量呈正相关。研究结果对以长7油层组泥页岩为典型代表的中国陆相页岩油甜点区优选具有重要的指导意义。

基于深度学习的煤系页岩孔隙结构定量表征

储层孔隙结构是页岩气勘探开发的重要影响因素。为准确表征煤系页岩储层中纳米孔隙结构,以青海木里地区煤系页岩为研究对象,利用扫描电镜采集页岩孔隙结构图像,建立页岩孔隙图像数据集,并基于深度学习技术设计出针对页岩孔隙图像分割的HAFCN模型。将孔隙识别效果与3种经典语义分割模型(FCN模型,U-Net++模型,OCRNet模型)做对比,结果表明:HAFCN模型分割效果明显占优,其平均交并比(mIoU)达到0.8576,像素准确率达到0.9702,实现了快速分析页岩孔隙扫描电镜图像的目的,并获得了孔隙结构各项参数。将识别后的孔隙参数与原始孔隙参数值(Ground-truth)对比,发现两者孔隙结构参数相近,证实了模型的可靠性;所测煤系页岩样品的孔径以小孔及中孔为主;小孔、中孔及大孔孔径段的平均形状因子分别为1.65、2.38、4.10,其平均长宽比分别为2.97、2.76、3.01,说明随着页岩孔隙的增大,孔隙形态越偏离理想球形,形状越不规则。

基于定向声波扫描的钻孔围岩隐伏溶洞表征与分析方法

复杂地质环境下采用简化的几何体代替真实形态的隐伏溶洞进行数值分析,往往难以反映真实的工程特性,自然形成的溶洞形态在几何方面无明显规律性,导致溶洞形态特征的定量化表征问题一直未被很好的解决,为此,针对复杂地质环境下钻孔围岩隐伏溶洞轮廓的几何形态特征定量化研究中缺少系统性研究问题,提出了基于定向声波扫描的钻孔围岩隐伏溶洞表征与分析方法。首先,在利用钻孔定向声波扫描技术获取基础数据的基础上,构建同一钻孔中不同隐伏溶洞的轮廓坐标化准则。随后,在钻孔围岩隐伏溶洞定量表征方面,分别提出了隐伏溶洞水平方向结构表征方法与垂直方向结构表征方法,实现了隐伏溶洞的全方位定量化表征;在钻孔围岩隐伏溶洞统计分析方面,提出了水平全方位占比指数、远离占比指数和深度占比指数,能够从钻孔角度来统计分析钻孔不同深度、周围不同位置的隐伏溶洞情况。最后,结合实际工程案例进行了综合分析,并与其他方法进行了对比验证,证明了提出的方法能够为岩溶地区地质工程中工程勘察和数值模拟提供更多的定量化数据,是溶洞地区的开发与资源利用技术中的一种全新定量化分析方法,具有广阔的应用前景。

基于人工神经网络的页岩油藏产量预测定量表征模型

页岩油藏开采过程通常包括压裂、闷井、返排,较常规油藏其流体渗流机理复杂,采用传统产量预测模型难以描述其复杂生产变化特征。传统定量表征模型虽可以描述页岩油藏产量变化特征,但其需要根据实际生产数据人工提取特征参数,无法适用于新井产量预测。通过收集现场实际生产数据建立样本库,运用人工神经网络建立产量主控因素与定量表征模型特征参数关系模型,形成了一种基于人工神经网络的定量表征产量预测新方法。训练后模型预测值与实际值相关性较好,通过输入压裂施工、油层品质、生产因素等参数即可预测新井全周期生产动态及不同施工措施下的产量变化规律。研究成果对页岩油开发技术政策研究具有重要的指导作用。

基于接触电阻的水泥基材料裂缝自修复效果定量表征方法

裂缝自修复效果是评价材料功能恢复水平的重要依据。为实现水泥基材料裂缝全断面修复效果的综合评定,开展了基于接触电阻理论的裂缝自修复评价方法研究,包括导电材料选择与优化、测试参数优化和计算方法推导等。结果表明,0.3%体积掺量碳纤维能有效降低水泥基材料电阻率,并同步改善力学性能。测量电压对电阻率测试结果无显著影响,电阻率随接触压力的增加逐渐降低。自修复过程即裂缝面接触形式变化的过程,同时伴随接触电阻的变化,从而可以构建接触电阻与自修复效果的定量计算公式。该方法仅与修复产物在裂缝面的分布数量有关,不受空间分布形式影响。研究结论为水泥基材料自修复效果定量表征提供借鉴。

基于数字化孔隙模型的聚驱后微观剩余油定量表征

利用岩心压汞试验数据和CT扫描数据,构建波纹管状数字化孔隙模型,考虑聚合物溶液的黏弹性、不可及孔隙体积及吸附滞留特性,模拟不同驱油体系在该孔隙模型中的驱油过程,定量表征不同驱油体系的驱油效果及对不同类型剩余油的作用。结果表明:构建的数字化孔隙模型可以较好地模拟岩心孔隙度和渗透率,其相对偏差均小于5.0%;基于数字化孔隙模型计算的水驱及聚驱后采收率与岩心驱油试验结果的相对偏差分别为1.32%和0.97%;计算的聚驱后各类剩余油饱和度与岩石薄片荧光分析方法得到的结果接近,水驱后及聚驱后剩余油含量较高的为膜状剩余油和簇状剩余油,占剩余油比例超过85%。

白色烟羽定量化表征

湿法脱硫后的饱和湿烟气直接排放形成的白色烟羽不仅会造成视觉污染,还会促进二次气溶胶和雾霾形成。前人大量研究了白色烟羽的产生和控制机理,但对白色烟羽特征的表征缺乏定量化描述手段。为对不同视觉效果的白色烟羽进行定量化表征,研究其中液滴的分布规律,搭建了模拟湿烟气排放试验系统,采用遮光度表征白色烟羽,利用激光粒度仪测定不同气象条件及烟气状态下,白色烟羽扩散的遮光度变化及液滴生长规律。其中,遮光度为颗粒在光束中的遮光截面与光束总面积之比。遮光度越大,白色烟羽视觉遮挡效果越强。定义无量纲相对高度为白色烟羽高度与排烟口直径的比值;液滴平均粒径为按不同液滴粒径体积分数加权的粒径;采用最大遮光度及最大平均粒径来表征白色烟羽,分别为白色烟羽扩散过程中遮光度及液滴平均粒径的最大值。首先,以50℃的饱和湿烟气为研究对象,研究不同环境工况下遮光度和液滴粒径沿白色烟羽竖直及水平方向的变化规律,同时,分析环境温度和含湿量对遮光度及液滴平均粒径的影响。结果表明:沿白色烟羽竖直方向,遮光度及液滴平均粒径均先增大后减小。在任意相对高度处,各粒径的液滴按体积分数均呈正态分布。沿白色烟羽水平方向,遮光度由中心向边缘呈下降趋势,液滴平均粒径几乎不变。环境温度降低、环境含湿量增加均会使白色烟羽的最大遮光度与液滴平均粒径增加。其中,环境含湿量为4.8 g/kg时,随着环境温度由22℃降至10.9℃,白色烟羽最大遮光度由7.4%增至31.9%,液滴最大平均粒径由9.9μm增至26.3μm;在环境温度8.5℃时,随环境含湿量从1.75 g/kg增至4.21 g/kg,白色烟羽最大遮光度由16.89%增至42.50%,液滴最大平均粒径由21.29μm略增至23.47μm。其次,研究了饱和湿烟气初始温度对遮光度及液滴平均粒径随的影响。结果表明,饱和湿烟气初始温度的降低会显著降低白色烟羽的遮光度与粒径。在温度7℃、相对湿度55%的济南冬季大气环境工况下,随饱和湿烟气初始温度由60℃降至40℃,其最大遮光度由39%降至19%,白色烟羽的视觉效果显著消除。研究成果为白色烟羽提供了定量化表征的手段,从而为消白技术的研发与应用奠定了理论基础。

基于细胞微观形态定量的桃果实硬度变化差异性研究

为定量表征不同质地桃果实细胞微观形态及硬度变化的差异性,利用质构仪、多元显微成像结合计算机处理技术,追踪分析了贮藏期间不同质地桃果实(“美瑞”、“深州水蜜”及“金童5号”)果肉、果皮的硬度和细胞形态参数变化。结果表明,贮藏期间桃果肉、果皮硬度均呈现显著下降趋势,其中果肉硬度降低幅度(58.68%~78.20%)显著大于果皮硬度降低幅度(35.53%~65.19%),更适用于桃硬度软化表征。贮藏初期(贮藏1 d),桃果肉细胞形态规则、排列紧密,其中“深州水蜜”细胞截面积(A)最大(1500~33000μm 2);“金童5号”果实细胞圆度为0.70~0.90的细胞占比约为92.80%。随贮藏时间延长,“深州水蜜”细胞融合现象加剧,出现了部分巨大细胞(A>35000μm 2);“美瑞”细胞截面孔隙率呈现持续增长趋势,细胞出现皱缩现象;“金童5号”细胞截面周长增幅最小,细胞形变幅度最低。扫描电镜和透射电镜结果进一步印证了,贮藏期间溶质桃“深州水蜜”细胞结构最为疏松,细胞壁解聚严重,细胞质溶出最为明显;不溶质桃“金童5号”细胞结构相对完整,细胞质少量溶出;硬质桃“美瑞”细胞由圆形转变为椭圆形,且其结构改变程度介于溶质桃与不溶质桃之间。研究基于细胞形态的定量表征,明确不同质地桃果实硬度的差异性改变,旨在为基于质地差异的桃果实分等分级和定量表征桃果实细胞形态与硬度改变提供理论依据。

基于微电阻率成像测井的致密碳酸盐岩孔隙空间参数定量表征技术及其应用

孔隙空间参数测井定量表征是致密碳酸盐岩储层有效性评价的核心难点。基于致密碳酸盐岩地层特征,通过岩心分析孔隙度、分析渗透率,结合铸体薄片数据、压汞孔喉分布资料刻度电成像测井资料,探索建立一套致密碳酸盐岩孔径分布谱的转换方法,并基于此建立了微孔、细孔、中孔、粗孔、洞5种孔隙组分孔隙度及地层渗透率计算方法,实现了致密碳酸盐岩孔隙空间参数定量表征评价。该技术在鄂尔多斯盆地50多口气探井的致密碳酸盐岩储层中得到良好应用,有助于认识储层、判断储层的有效性,能够快速、精准优选试气射孔井段,可助力新领域、新层系勘探获得重大发现和突破。

巴西桑托斯盆地湖相微生物碳酸盐岩储层内幕刻画及定量表征方法

微生物碳酸盐岩研究是近年来国内外关注的热点,虽然已经取得了一定的成果和认识,但是在储层精细描述方面研究相对薄弱。以巴西桑托斯盆地盐下白垩系湖相微生物碳酸盐岩油田为例,利用露头、岩心、测井、地震等资料综合分析了研究区储层沉积特征、岩性、物性特征及其主控因素,并在此基础上对储集体内幕结构进行分类和描述,初步建立其定量表征方法。结果表明:(1)研究区由3个独立的碳酸盐岩台地沉积组成,可细分为微生物灰岩丘、高能颗粒滩、丘间洼地和台间洼地4个亚相;(2)微生物灰岩、生物碎屑颗粒灰岩、介壳颗粒灰岩、层纹岩等是主要的储层岩石类型;(3)储层物性较好,孔隙度4%~27%,集中在5%~15%,平均12.5%;渗透率为(0.01~3 000)×10^(-3)μm^(2),平均120×10^(-3)μm^(2);(4)储层发育受沉积和成岩双重作用,古构造控制优势储层的发育,准同生期溶蚀作用对储层改造作用加强,周期性暴露溶蚀使生物碎屑颗粒填充至丘间洼地形成高孔高渗条带;(5)研究区储层的内幕结构以微生物灰岩丘群为基础,细分为丘基、丘核、丘翼、丘间和丘间甜点。建立以沉积相和成岩相控制因素为基础的丘群组合模式定量表征方法,在应用中获得了较好的效果。

基于数字岩芯的致密砂岩储层孔隙结构精细表征与评价

致密砂岩储层微观孔隙结构十分复杂,定量化表征难度较大。针对此问题,选取陕西榆林市府谷县天生桥二叠系下石盒子组八段的辫状河露头的8个典型样品,利用图像滤波、阈值分割、最大球等效算法等对选取的数字岩芯代表性体积元进行处理。建立了岩样的三维孔隙结构模型以及球棍模型,计算了微观结构参数,定量表征了致密砂岩储层孔喉大小分布及其连通性特征,并结合评价地质方法开展了微观孔隙结构定量评价。研究表明:(1)基于孔隙直径将孔隙分为P1~P44类,分别对应微、小、中和大孔。对差异较大的1号和8号两个典型样品进行详细分析,结果表明1号样品以小孔和中孔为主,8号以中孔为主。(2)基于喉道半径分为R1~R44类,大体对应弯片状、片状型喉道、缩紧型喉道和孔隙缩小型,1号样品以弯片状和片状为主,8号以孔隙缩小型为主。(3)开展了微观孔隙结构定量评价。基于分形维数、形状因子、欧拉数、连通率、视孔隙度和孔喉结构类型等参数,分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ4级对8个样品进行了分级评价,取得了较好的评价效果。因此,数字岩芯技术从其强大的三维成像能力、数据处理能力等验证了能精确定量表征致密砂岩储层三维孔隙结构,可为致密砂岩油气资源评价与产能提供地质依据。

烟幕对红外热像仪遮蔽效果的定量表征

红外成像探测、侦察与制导技术在现代战争中地位显著。为定量表征发烟剂和发烟装备形成的烟幕对红外热像仪的遮蔽效果,详细论述了各种表征参数的测试过程及计算方法。消光系数和总遮蔽力均是评价烟幕遮蔽性能的特征参数,在烟幕箱实验条件下,烟幕粒子容易实现均匀分布,测得的消光系数和总遮蔽力较为准确,所以二者可作为定量表征参数,它们是实验室筛选发烟剂的依据;在野外实验条件下,烟幕粒子的运动状态受气象条件影响很大,很难直接测量消光系数和总遮蔽力,但可将透过率、有效遮蔽时间等作为烟幕对红外热像仪遮蔽效果的定量表征参数。

压汞—恒速压汞在致密储层微观孔喉结构定量表征中的应用——以鄂尔多斯盆地华池—合水地区长7储层为例

鄂尔多斯盆地华池—合水地区是典型的致密油气富集区,储层物性差,微观孔喉结构特征复杂,孔喉结构对油气的富集和后期开采有较大影响。利用压汞—恒速压汞法探讨华池—合水地区延长组长7致密砂岩储层纳米孔喉定量表征及孔喉体系中流体渗流特征。研究表明:研究区储层排替压力较高,平均喉道半径较小,孔喉体积比及孔喉比较大,渗流能力差;不同物性岩样的孔隙半径分布范围一致,喉道分布差异明显,进汞饱和度随孔隙个数的增多而增大;SHg—ΔSHg/ΔPc曲线能较好地反映进汞速率及孔喉结构,致密储层中纳米级孔喉发育,且对储层储集及渗流能力有较大的贡献;流体在注入过程中,首先进入孔隙主控区,紧接着进入孔喉共控区,最后进入喉道主控区;恒速压汞在研究致密储层孔喉结构时不能反映纳米孔喉特征,评价物性较好的储层效果较好。