高放废物地质处置新场岩体三维地质模型构建与应用

我国高放废物地质处置经过30多年研究,已初步确定新场为地下实验室推荐场址。开展新场岩体三维地质建模研究,一方面能够充分利用已有资料准确地表达各种地质现象,直观再现地质单元的空间展布及其相互关系;另一方面可以挖掘隐含的地质信息,方便地质分析和工程决策,这在地下实验室研究阶段非常重要。在对新场已有资料综合分析和解译的基础上,建立了岩体的三维地质模型,直观地再现了新场岩体地质环境特征;并基于地质建模结果,开展了钻孔设计等工程应用,取得了较好的效果。本研究可为我国高放废物地质处置后续工作中地质分析与工程设计提供有益参考和技术支持。

新场气田难动用储量启动压力特征研究

川西新场气田JS21、JS23储层品质差,属于难动用储量,储层改造过程中容易造成水锁伤害,而储层启动压力的变化能够反映外来液体水锁伤害的大小。在分析储层水锁伤害机理的基础上,通过室内实验的方法测定了新场气田JS21储层的启动压力梯度值,并对影响储层启动压力的因素,如岩心渗透率、含水饱和度、外来液体的入侵深度和性质进行了定量分析。经研究发现,渗透率的降低导致启动压力的增加,启动压力随含水饱和度的增加而增加,破胶液的滤失是造成储层水锁伤害的主要原因。提出优化压裂液配方,提高破胶液返排性能和质量是降低储层水锁伤害程度的关键措施。

川西拗陷东西向弧形构造带与基底断坡的关系

川西拗陷中段发育3~5个近东西走向的弧形构造,纵向上发育多个大中型气藏的孝新合构造带为其中之一,研究其形成机理对油气勘探具有重要意义。基于连片三维地震资料编制构造图,采用三维可视化逆光照射方法描述其构造体系,依据基底特征、构造应力方向,分析不同构造体系形成时期及机理。其构造特征为:震旦系基底发育大型的龙泉山古隆起,古隆起北侧发育2~3个近东西向的断坡,拗陷内的近东西向弧形构造均位于基底断坡上方,且与秦岭造山带平行。印支期龙门山北段隆起形成NW-SE、N-S向挤压应力,燕山期大巴山-米仓山形成N-S向挤压应力,龙泉山古隆起以及北侧的断坡形成阻挡,由此形成多组系近东西向弧形构造,该构造体系在喜马拉雅期继承性发展和被改造。基底古隆起及其北侧的断坡控制了上覆地层的构造运动学模式。

应用等性块段指数法划分新场井田的构造类型

介绍了等性块段指数法定量划分井田构造类型的基本原理。利用该法对筠连矿区新场井田的构造类型进行定量评价,得出该井田构造指数为1.98,属中等构造,证明原勘探所定构造类型基本正确。

高放废物地质处置库北山预选区新场岩体地应力场分布规律

甘肃北山预选区是我国高放废物地质处置库首选预选区。为掌握区域岩体地应力大小、方向及其分布规律,在预选区新场岩体内进行4个钻孔的水压致裂地应力测量。基于钻孔岩芯编录和钻孔电视成像结果,在0-700 m范围内共开展81段压裂试验,并在19个测试段内进行印模定向试验,成功获得地应力量值和最大水平应力方向数据。根据压力–时间关系曲线,采用3种不同方法判读瞬时关闭压力参数,保证水平主应力测量结果的精度与可靠性。测量结果表明,新场岩体地应力随着深度的增加而增大,在测量深度范围内,最大水平主应力小于25 MPa,且最大水平主应力普遍高于垂直应力,揭示新场岩体应力场以构造应力为主导的特点。最大水平主应力与垂直应力比率随深度的变化规律表明,构造应力的作用随着深度的增加逐渐减弱,垂直应力作用加强。此外,最大水平主应力的优势方向为NEE,与区域构造应力场方向基本一致,从而证实应力测量结果的准确性。研究成果可为高放废物处置工程的开挖设计及稳定性评价提供科学指导,并为我国西北地区应力场分布规律研究提供重要参考资料。