脱硫石膏改良滨海盐碱土的脱盐过程与效果实验研究

针对上海滨海盐碱土的特点,借助土柱淋洗试验方法,研究了脱硫石膏改良滨海盐碱土的脱盐过程与效果,分析了不同石膏质量配比条件下（0%,1%,2.5%,5%和10%）,土壤团粒结构和水力传导度变化以及盐碱土-脱硫石膏体系中的离子交换过程与效率.研究结果表明：加入脱硫石膏之后,盐碱土团粒结构得到改善,孔隙度变大,水力传导能力增强,平均导水系数是对照组的4～5倍,有效加快脱盐过程;在土柱开始淋洗的前6d内,离子交换过程表现最活跃,淋洗液的电导率和离子浓度急剧下降.添加脱硫石膏的土柱中钙离子优先置换出钠离子,平均脱钠效率达到对照组的1.8倍.钙钾离子交换和钙镁离子交换也同步发生,但规模明显小于钙钠离子交换.当脱硫石膏质量配比超过1%时,盐碱土的脱盐效果主要取决于原土中的交换性阳离子总量.随着配比增加,盐碱土脱盐的边际效益增加量并不显著.在充分混匀的理想条件下,建议上海滨海盐碱土改良过程中添加脱硫石膏的质量配比高于1%为宜.

塔里木盆地库车坳陷致密砂岩-膏泥岩储盖组合断裂带内部结构及与天然气成藏关系

本文在野外观察描述基础上,系统分析了库车坳陷致密砂岩-膏泥岩储盖组合内断裂变形机制,研究表明:断裂在膏泥岩内变形机制取决于埋藏深度决定的脆塑性,膏泥岩在浅埋条件下处于脆性变形阶段,形成断层泥充填的贯通型断裂,垂向封闭能力很差;膏泥岩在较深埋条件下处于脆-塑性变形阶段,形成涂抹型断裂带,伴随断距增加,涂抹逐渐失去连续性,连续的膏岩涂抹形成有效封闭,一旦失去连续性,油气将穿越盖层垂向散失;膏泥岩在深埋条件下处于塑性变形阶段,膏泥岩限制断裂穿层。因此,塑性膏泥岩和脆-塑性膏泥岩在涂抹连续情况下,能够形成有效封闭。断裂变形时储层已经致密化,抬升作用和储层超压导致断裂变形机制以破裂为主,断层核为断层角砾岩,破碎带发育大量裂缝,为油气垂向运移通道,侧向封闭依靠岩性对接。这种岩性对接封闭导致天然气聚集模式具有3个典型特征:一是天然气紧邻区域性盖层分布,即天然气层之上为区域性盖层;二是区域性盖层与储层对接形成有效封闭,因此天然气主要分布在气源断裂上升盘;三是烃柱高度取决于断距大小,圈闭范围内最小断距决定烃柱高度和气-水界面分布。

塔里木盆地克拉苏构造带西部构造变形规律与油气勘探方向

塔里木盆地库车坳陷克拉苏构造带西段变形较复杂,深层地震资料成像不理想,圈闭发现与落实难度大,油气勘探开发程度低。为了加快该区的油气勘探进程,基于前人的研究成果,利用最新的钻井信息、高品质三维地震资料,在分析克拉苏构造带不同区段构造变形特征的基础上,研究了构造带构造差异变形的规律、构造变形特点及构造样式,剖析了克深断裂带突发构造集中发育的成因,并指出了该区下一步的油气勘探方向。研究结果表明:①塑性膏盐岩、区域挤压应力、基底先存构造等3因素分段主控构造差异变形规律;②大北段主要受双盐湖的影响,发育楔形冲断叠瓦构造;③博孜—大北区段受斜向挤压、双盐湖及古隆起等3个因素的影响,发育完整突发构造样式、雁列式大规模推覆构造样式及楔形冲断叠瓦构造样式;④博孜区段主要受古隆起阻挡,发育破碎型突发构造样式;⑤阿瓦特—博孜区段构造转换带主要受应力斜向挤压及单盐湖的影响,发育楔形冲断叠瓦构造样式。结论认为,克深断裂构造带、拜城断裂构造带内普遍发育的突发构造群、雁列式圈闭群具有巨大的油气勘探开发潜力,是该区重要的勘探对象。

侧向供烃成藏——鄂尔多斯盆地奥陶系膏盐岩下天然气成藏新认识

鄂尔多斯盆地下古生界奥陶系发育巨厚的膏盐岩地层,其中尤以下奥陶统马家沟组马五6亚段膏盐岩分布范围为最广,具有良好的区域封盖条件。近期钻探及研究证实,该盆地东部奥陶系盐下的自身海相烃源层生烃能力总体较差,在米脂盐洼中心的盐下难以形成"自生自储型"工业气藏。但针对盐洼西侧的膏盐岩下油气成藏条件的进一步研究结果则表明:邻近古隆起东侧地区马五7—马五10亚段与上古生界煤系烃源岩直接接触,形成"供烃窗口";燕山运动使得盆地本部构造反转,东高西低的构造格局有利于上古生界煤系烃源岩生成的天然气经由"供烃窗口"进入膏盐岩下白云岩储集体后,会进一步沿着马五7—马五10亚段白云岩输导层向东侧上倾高部位运移;膏盐岩下白云岩中岩性相变带的存在也为天然气区域性的聚集提供了有利遮挡条件。结论认为,位于盐洼西侧的盆地中部地区奥陶系膏盐岩下具有上古生界煤系烃源岩侧向供烃成藏的潜力,有望开启该盆地奥陶系膏盐岩下天然气勘探的新局面。

山西岩溶陷落柱的岩体力学背景

根据对山西岩溶陷落柱岩体致塌结构及岩层控制的调查研究，指出构造节理及沿中奥陶统石膏带的滑移－拉裂对岩溶发育及陷落柱的形成起重要作用，并认为山西岩溶陷落柱的形成与裂谷地貌水动力条件及岩体侧向卸荷有关．

超细矿粉对混凝土界面区硫酸盐腐蚀的影响

为了研究骨料与水泥石界面区(ITZ)的组成及结构对混凝土抗硫酸盐腐蚀性能的影响,利用紫外分光光度计绘制了硫酸钠溶液浸泡混凝土试样的SO2-4浸入浓度/深度曲线,并辅以扫描电镜(SEM)和电子探针能谱(EDS)等对ITZ进行观测;同时利用XRD定量分析研究了混凝土本体相和界面相的水化产物富集的差异.结果表明:Ca(OH)2、钙矾石(AFt)等晶体富集于硫酸钠溶液浸泡后试样的ITZ,引起AFt二次结晶型的硫酸盐腐蚀破坏.在适量石膏的激发下,掺入超细矿粉(GGBS)可阻止AFt转变成单硫型水化硫铝酸钙(AFm),减少AFt二次结晶的生成,明显提高抗硫酸盐侵蚀能力,试样的同深度硫酸根浓度最低,抗硫酸盐侵蚀性能最好.

土库曼斯坦尤拉屯气田15、16井盐膏层钻井液技术

土库曼斯坦尤拉屯地区15、16气探井盐膏层属上侏罗系克里米得氏组，埋深约为3400-4000m，地层温度、压力都很高，且含高压盐水、天然气和H2S，钻井风险极大。研究应用了高密度（2．40g／cm^3）KCl／饱和盐水聚磺钻井液，该钻井液克服了高压盐水侵、天然气气侵溢流以及盐膏层蠕动而引起的多次井下复杂情况，如多次发生井漏失返、溢流、阻卡等，充分满足了该盐膏层井段地层特性和安全钻井对钻井液技术的要求；同时对尤拉屯气田盐膏层地质特性有了更进一步的认识，为顺利完成土库曼斯坦钻井项目提供了关镩特术．

抗高温高密度油基钻井液在塔里木油田大北12X井的应用

大北12X井是2018年塔里木油田的一口高温高压评价井,位于库车坳陷克拉苏构造带大北段大北12号构造东高点,该区块库姆格列木群膏盐岩段(4267~5287 m)普遍为高压~超高压,局部存在高压盐水层、漏层。钻井过程中,易出现井壁失稳、漏失、盐水侵等复杂技术难题。针对该区域的地质特点和作业要求,分析了高温高压作业条件下油基钻井液体系的技术难点,优选出抗高温高密度油基钻井液体系配方,并且通过室内实验,模拟高温高压井段作业可能出现的风险,进行了系统的工况模拟评价。实验结果表明,抗高温高密度油基钻井液体系性能稳定,破乳电压为1562 V、高温高压滤失量为1 mL,体系抗30%体积分数的近饱和NaCl盐水污染,污染后体系表观黏度变化小于10%,滤失量小于2 mL,破乳电压为1002 V。体系抗温稳定能力强,室内实验170℃老化10 d后体系流变性能稳定,沉降因子为0.522。现场应用表明,抗高温高密度油基钻井液体系能够解决塔里木油田库车坳陷克拉苏构造带高温高压超高压盐膏层作业难题。四开井段,钻井液密度为2.43 g/cm3,油基钻井液保持了良好的钻井液流态,较低的黏度、切力及ECD等优良参数,未造成黏度、切力过高引起井漏等复杂情况。该井钻遇盐膏层厚度达2135 m,油基钻井液抗石膏污染能力强,流变性能稳定。

玉北古近系膏泥层地应力分布规律探索

塔里木盆地玉北地区地质构造运动剧烈,古近系地层压力高、地应力异常,膏泥岩蠕变缩径导致套管挤毁变形。为了明确膏泥岩蠕变特性,从区域构造演化史入手,结合区域内断层发育情况,依据实钻资料和测井资料,针对古近系发育灰白色泥膏岩、石膏岩、含泥石膏夹薄层灰色含泥质白云岩以及非均质性较强的特点,选用黄氏"七五"地应力计算模型,求取了膏泥岩地层垂向应力和水平方向最大、最小主应力,并依据3个主应力间的大小关系,明确了断层、断裂带的类型及分布情况,分析了各井地应力特征,在此基础上得出了玉北地区古近系地应力分布规律和异常地应力梯度,能够指导后期井位布置、套管程序优化、钻井施工方案等设计。

渤南洼陷沙四上亚段膏盐层成因探讨

为明确渤南洼陷沙四上亚段膏盐层成因,综合利用录井、分析化验等资料对膏盐层发育特征、成因类型等进行了分析。结果表明：渤南洼陷沙四上亚段膏盐层主要以石膏质泥岩和含膏泥岩为主,其次为石膏岩和泥膏岩,石膏岩在纵向上主要分布在2800~3600 m深度段,在横向上呈两条粗带状东西向展布;膏盐层沉积期气候湿润,水深较大,膏盐层为深水成因,火成岩与膏盐层分布具有良好的耦合关系,推测火成岩喷发和侵入为膏盐层形成提供了来源物质。

黄土高原350～280ka PB气候迁移研究

根据野外调查和室内鉴定、分析了黄土高原350～280 ka PB前后的气候迁移变化问题。资料表明,在地处黄土高原南缘的陕西长安少陵塬第3层古土壤形成中晚期和第4层古土壤形成的早期有代表荒漠草原环境的石膏发育,指示当时黄土高原气候发生了显著的干旱化与大幅度的荒漠草原南迁,与现在这个地区气候相比,气候带向南迁移了约4个纬度,也说明在这段时间内荒漠草原广布于黄土高原。石膏的发育还揭示,在350～280 ka PB前后黄土高原气候发生了性质的转变,第3层古土壤发育中晚期和第4层古土壤发育早期最少各有一个时期气候特别冷干,当时该区已基本不受夏季风的影响,并处于冬季风气候控制的环境下。

兰坪金顶铅锌矿床膏盐与成矿关系初探

通过对兰坪金顶铅锌矿的最新野外调查以及相关的钻孔资料发现,膏盐在地表以及地下的产出形态与铅锌矿体密切相关。通常矿化程度高的主矿体部位膏盐也特别发育,盐丘底辟也影响着矿体的矿化蚀变分带,矿石特征以及矿物组合从盐丘的中心向矿化围岩呈现有规律的变化。同时,铅锌矿床所需大量的H2S主要是以硫酸盐的热化学还原成因(TSR)形成的,矿区地层大量的膏盐体是H2S的主要物源。

土库曼斯坦亚速尔地区盐膏层及高压盐水层钻井液技术措施

土库曼斯坦亚速尔哲别油田2230～2860m存在多套盐膏层及高压盐水层,矿化度高、安全密度窗口窄,施工难度极大。研究应用了钙处理的复合盐水钻井液体系,利用对钻井液的钙处理提高了抗高浓度钙镁离子污染的能力,保证了钻井液性能的稳定;应用近平衡压力钻井技术与随钻堵漏技术相结合,使用延时膨胀堵漏技术为主的复合堵漏技术较好地解决了井漏及安全密度窗口窄的难题。现场顺利完成了4口井的施工,为以后该地区钻井施工的顺利进行提供了技术保障。

新型高强度堵漏技术在沙南3井中的应用

沙南3井是位于塔里木盆地北部坳陷沙南构造带沙南3号构造高点的一口重点预探井,古近系库姆格列木群组发育多套复和膏盐岩层,由于盐层以上的地层存在多套低阻砂岩层(漏失压力系数不大于1.4),为保证下部盐膏层安全施工,需大幅度提高盐层以上大段低压层承压能力。通过室内实验优选出以"超强滞留颗粒"和"水化膨胀系列复合堵漏剂"为核心的新型堵漏材料,并优化出适合不同尺寸漏失通道堵漏浆配方,承压能力均达到15 MPa以上,抗返排能力超过5MPa。现场配合多级及多阶承压堵漏工艺,逐步将钻井液密度从1.40 g/cm^3提高到了1.75 g/cm^3,提高承压能力到19 MPa,保证了本井套管顺利下入。

利用双自然电位测井研究水淹层测井解释

自然电位的形成与地层水矿化度和钻井液滤液矿化度密切相关。非盐膏地区自然电位的变化幅度明显,在同一口井内,通过改变钻井液滤液的矿化度,可测得2条幅度不同的自然电位,从而建立联立方程,解决油田在注水开发阶段,混合地层水电阻率的确定,继而准确确定剩余油饱和度,判断地层水淹程度,并为解释水淹层奠定了基础。

锡铁山矿床中石膏、菱铁矿成因研究与意义

锡铁山矿床地表及上部中段的近矿围岩中发育大量的石膏和含锌菱铁矿,长期以来主要作为喷流沉积或后期改造的产物。同时,地表的褶皱构造在深部却不发育,其原因一直存在争议。在对这些石膏、含锌菱铁矿及相关地质现象研究的基础上指出,锡铁山矿床近地表部分存在强烈的氧化作用与岩溶作用,石膏、含锌菱铁矿的主体是大气降水条件下原生矿石氧化形成的,而非形成于喷流沉积作用。同时,强烈的岩溶塌陷改变了部分地质体的产状,这可能是形成地表矿体附近“褶皱构造”的主要原因。

高温高压超深探井钻井技术在费尔干纳盆地的研究与应用

2009年中国石油首次在该地区成功的钻成了井深6596m的中亚地区第一口最深的超深探井,并在5800-6596m发现了重要的油气层。该井的油气层地下温度为147℃以上、压力为135Mpa,钻井使用的泥浆密度高达2.43g/cm3。该井在钻井中解决了:(1)高温、高压下,盐膏层塑性流动引起的卡钻难题;(2)压力系数为2.35-2.36的盐水层的钻井安全问题;(3)147℃高温(5703m)、134-135Mpa高压(5841m)条件下2.29-2.43g/cm3高密度水基泥浆的稳定性维护;(4)5″尾管悬挂器与7″套管小间隙条件下下入与座挂安全;(5)超深井小井眼段使用钻头偏心扩眼问题;(6)高温、高压小井眼条件下测井;(7)小井眼、小井段、小间隙、超深条件下的固井等7项世界级工程难题,对于高温、高压、超深井钻探技术的发展,对于该地区高温、高压、超深环境下的油气藏的地质研究和开发都有十分重大的意义。

嘉陵江合川水利枢纽建坝岩体主要地质问题研究

作者分析利用嘉陵江合川水利枢纽的勘探试验资料，阐明了建坝岩体中的石膏脉、层间剪切带、层间裂隙水等主要地质问题，并对以上地质缺陷进行了工程地质评价，提出了处理的建议。

矿山地下采空区对地表塌陷影响范围研究

为研究四川天全县乐英石膏矿开采对地面塌陷的影响,着重分析了区内岩石的工程地质特征,采用公式法计算了冒落带、导水裂隙高度、采空区距地表安全深度,进而对地表影响范围进行了预测,提出了采空区地面塌陷的成因。结果表明:采空区地面塌陷形成主要原因为采空区房、柱设置不规则,采空区跨度大,矿山开采过程中缺乏相应的顶板管理措施;在开采深度未达到采空区距地表安全深度,是区内地表塌陷的主要因素。确定了采空区地表影响范围。

顺河次凹含盐系特征及成矿条件分析

该文利用钻井、测井及盐矿分析化验资料,归纳和总结了苏北盆地HZ凹陷顺河次凹盐类矿床地质特征,并结合区域地质资料对该矿床形成的古构造背景,古地理条件及盐源物质进行初步探讨,指出该区盐类矿床勘探开发的潜力巨大。