库车拗陷A气田砂泥岩互层构造裂缝发育规律

从构造裂缝的形成机制出发,对库车拗陷A气田砂泥岩互层中构造裂缝的发育规律进行了探讨,分析了其影响因素,并建立了砂泥岩互层构造裂缝发育模型.分析认为,受砂岩脆性特征和泥岩韧塑性特征的影响,砂泥岩互层中的构造裂缝首先在砂岩层中产生,并逐渐向泥岩层扩展形成裂缝网络.脆性岩层较塑性岩层更易产生大量裂缝,因此,在砂泥岩互层中砂岩层的裂缝密度大于泥岩层,同时,由于砂岩和泥岩内摩擦角的差异,裂缝在砂岩层中的平均倾角也大于泥岩层.单个砂岩层或泥岩层的厚度越小,对裂缝的发育越有利.强非均质性地层较均质地层裂缝更为发育,但共轭剪破裂中的一组裂缝会受到抑制,而以另一组裂缝为主.库车拗陷A气田砂泥岩互层中泥岩层的厚度小于4.0m的裂缝穿透极限值,表明裂缝可以穿透泥岩层将砂岩层连通,形成大段连续的油气储集空间.最后,根据理论分析建立了砂泥岩互层构造裂缝的发育模型.     

天水市秦州城区泥岩层厚度的初步探讨

结合实际工程建设项目,对揭露出的泥岩结构层界面,用“三点法”进行了坐标实测.用作图法求得泥岩结构层面产状,按已查明的泥岩层界限,计算出天水市秦州新城区泥岩层的大致厚度,对人们今后在此区域开发和利用泥岩具有一定的引导作用.     

热采环境泥岩层应力演化规律及破坏机理研究

深入认识热采环境下泥岩层的应力演化规律及破坏机理,有助于科学有效地解决稠油藏注汽过程中的盖层破裂问题及隔夹层遮挡问题。首先,从理论上定量研究了热采油藏泥岩层的传热、增压机制,分析了变温、变压条件下泥岩层不同的应力演化规律及破坏模式;然后,针对一加拿大热采项目的盖层破坏事件,开展了泥岩盖层热水应力全耦合数值模拟研究,揭示了热采环境下泥岩层的破坏机理及关键影响因素。结果表明,热采环境中泥岩层应力演化主要受热增压影响;孔隙压力远高于注汽压力,峰值位于孔隙水最大热压力系数所对应的温度附近;孔隙压力峰值附近岩层可能发生拉伸破坏和剪切破坏。热采油藏合理注汽方案的制定必须充分考虑泥岩层的热水应力耦合效应。     

南宁盆地软硬水平互层泥岩强度特性分析

为研究软硬水平互层泥岩的基本物理力学性质、强度特性,选取南宁盆地某典型泥岩层,通过建立水平互层泥岩模型,进行了物理力学试验、单轴抗压强度试验、三轴剪切试验、天然状态下岩石抗剪断强度试验以及现场标准贯入试验研究,着重考察了互层泥岩强度变化规律与物理力学特性的影响因素,结果表明:①互层泥岩强度低,强度变异大,天然状态下的单轴抗压强度为1.0～7.0 MPa,饱和单轴抗压强度为0.4～1.3 MPa。岩石在长期浸泡下,强度将折减约75%。②岩相变化大,裂隙发育,具有吸水膨胀失水收缩,并极易软化,水稳定性极差。③抗扰动性能差,无法准确划分风化带,具有较高的超固结特性。     

西里水电站左坝肩边坡稳定性分析

采用极限平衡法中单一倾斜滑面计算模型,对山西省安泽县西里水电站工程潜在滑体在不同因素影响下所处的状态进行了计算,指出左坝肩边坡坡向与岩层倾向相同,水库蓄水后,若泥岩大面积泥化,则有可能产生顺层滑动.     

嵌泥岩桩端阻力与侧阻力试验研究

针对某工程上部结构的重要性及本市对泥岩缺乏地方经验和必要勘察手段,泥岩深基础承载力取值偏于保守,对其进行深层平板载荷试验和原位侧摩阻力试验．试验表明,勘察提出泥岩极限承载力偏保守,其仍有潜力可挖,且粉砂岩承载力受水影响很大;原位侧阻力试验对于桩—岩（土）间侧阻力测试是可行的,测出泥岩桩侧阻力值很大,是嵌泥岩桩承载力中不容忽视的重要组成部分．     

兰州地区基坑加固方案设计

兰州地区基坑开挖,常至黄土层、卵石层或泥岩层,因地下水作用,下部黄土层或泥岩层软化,基坑出现软根现象,极易造成局部塌方。分析了其中原因,同时提出了施工设计的具体措施。     

南宁第三系湖相沉积泥岩特性试验研究

在静载荷试验基础上,进行多项室内试验,对南宁泥岩的崩解、膨胀性、吸力特性、强度特性、固结特性进行了探讨.     

塔里木X区古近系膏泥岩层力学性质分析

对塔里木X区古近系膏泥岩进行取样,镜下鉴定表明其主要成分为硬石膏和泥质,进行室内声波测试和力学测试,结果表明：85℃范围内波速的温度效应可以忽略不计;硬石膏泥岩的波速值比膏质泥岩大（约1.4倍）,但泥质含量高的膏质泥岩在有效围压不断增加过程中波速平均增量约为硬石膏泥岩的2倍;膏泥岩动模量变化规律与波速类似;泊松比变异系数为21.7%,离散度高,各阶段增减变化比较杂乱,但变化量级较小;单轴条件下膏泥岩为脆性变形,三轴条件下为弹-塑性变形,硬石膏泥岩的抗压强度、静弹性模量及静泊松比都比膏质泥岩大得多,温度条件对两类岩性岩石力学参数的影响程度不大;岩样抗张强度与三轴抗压强度线性正相关,内聚力和内摩擦角与波阻抗线性正相关;通过动静参数对比,表明两种岩性服从相似的变化规律,可以对整体进行拟合。最后计算出该区正常压实关系式,并根据Eaton法与相关地层压力测试对比计算出古近系地层压力系数,结果表明古近系压力系数大约在1.1~1.2左右变化,该压力系数表明膏泥岩层的压力梯度变化要大于一般压实层,按此压力系数近似计算该区古近系剩余压力在3.5~7.2MPa左右。该研究可以为深入分析古近系膏泥岩层力学性质、制定合理钻井液密度、高效钻探及制定完井方案等方面提供一些参考。     

巷道底板泥化机理与加固措施

针对掘进巷道底板存在的泥化问题,依靠X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）等实验分析了泥岩的矿物成分、有机质作用,对泥岩泥化作用机理及影响因素进行了研究,得出了泥岩的黏土矿物成分主要是由伊/蒙混层、伊利石、蒙脱石、高岭石和绿泥石等组成,泥岩中的有机质加剧了泥化趋势,巷道积水、裂隙水、层间水、结构水等降低了泥岩的强度,泥岩的泥化是水、裂隙、动载荷、有机质等共同作用的结果,最后提出了泥岩巷道泥化治理的措施.     

某盆地新近系-古近系软硬水平互层泥岩上桩的承载特性分析

为研究新近系-古近系软硬水平互层泥岩的基本物理力学性质与承载特性,试验研究中着重考察了典型互层泥岩的基本特性与桩的承载特性,试验研究结果表明:(1)互层泥岩天然强度低,在长期浸泡下,泥岩强度降低约60%～80%,其水稳定性极差,水岩作用效果显著;(2)成岩时间短,成岩作用差,岩相变化大,取样、制样极易受到扰动,试验数据离散性大,试验结果常常失真,工程上常常无法采用;(3)P-s曲线类型属于缓变型曲线,未发生明显陡降的起始点。当泥岩层中夹有煤岩层时,易出现应力集中现象,使地基沉降增大。     

强风化泥岩地基嵌岩打入桩承载性状分析

结合青岛某大型桩基工程,通过静载荷试验分析了强风化泥岩地基3根嵌岩打入桩在极限荷载作用下的承载性能。试验结果表明:3根工程桩的Q-s曲线均表现为陡降型,且桩顶沉降量超过40 mm,桩基承载力未达到设计要求。同时,结合标准贯入试验及多根工程桩的静载试验结果,分析得出基桩承载力不足主要是地下水对强风化泥岩的崩解软化作用所致。     

泥云岩储层成因机理及其特征研究——以酒西盆地青西凹陷下沟组泥云岩储层为例

酒西盆地青西凹陷白垩系下沟组地层发现的厚层泥质白云岩和白云质泥岩是该区主力生油岩和储集层,这种低孔低渗的致密储层蕴含丰富的油气资源引起了地质学家的重视但是目前对此类非常规储层成因机制和特征的了解有限。利用测钻井、岩心、镜下薄片等资料,通过分析岩石组成构成、统计下沟组g0—g1层泥云岩厚度百分比和镜下描述等方法对泥云岩储层进行研究。由于泥云岩储层位于盆地半深湖—深湖亚相环境,确定巨厚泥云岩的成因机制属于火山口"白烟型"喷流—热液沉积作用与后期深埋藏成岩改造作用。该成因机制导致泥云岩中含有大量钠长石、铁白云石等脆性矿物发育,具有二元纹层和三元纹层的特点,即富有机质的泥岩层与白云岩、长石等脆性矿物构成薄纹层"千层饼"式的薄纹层互层结构。另外,酒西盆地构造活动频繁导致储层内对油气运移和储集有利的裂缝非常发育。对泥云岩储层进行表征,利于理解致密储层富含油气的机理并对下一步泥云岩等致密储层的油气勘探提供帮助。     

泥砾岩层对加拿大长湖油砂区蒸汽辅助重力泄油井位部署影响

针对加拿大长湖油砂区储层中下部泥砾岩层普遍发育的问题,在对目标区泥砾岩层渗透及展布特征分析的基础上,利用数值模拟方法,分三种情况,即注汽井钻遇泥砾岩层、生产井钻遇泥砾岩层以及注采井间钻遇泥砾岩层,研究泥砾岩层垂向渗透率及沿井筒展布范围对井位部署及开发指标的作用界限及影响规律。结果表明,在相同泥砾岩层渗透及展布特征条件下,注汽井钻遇泥砾岩层对蒸汽腔扩展的影响程度低于生产井钻遇和注采井间钻遇。若井筒或注采井间钻遇连续泥砾岩层长度达50 m,需及时调整水平井筒后续钻进轨迹。对于不同展布范围的泥砾岩层,利用开发指标与垂向渗透率关系图版可指导长湖油砂区蒸汽辅助重力泄油(SAGD)的井位部署。     

地埋管换热器周围泥岩温度场变化规律研究

为研究双U型地埋管换热器对泥岩温度场的影响,以南宁某地源热泵工程为依托,通过现场原位观测,获得与换热器不同距离处泥岩层随着地源热泵机组运行两年内的温度变化情况。数据显示,泥岩层每年的温度在机组运行期间下降,停运期间回升;长期来看,泥岩层的温度值逐年降低,距离地埋管换热器越远的泥岩层温度恢复能力越强且温度降幅越小。运用ABAQUS进行数值模拟并与实测值对比分析,结果与实测数据显示的温度变化规律一致,模拟机组长期运行后泥岩温度场的变化情况,发现存在半径为7 m的"温度陡变区",且机组运行5 a后土体温度趋于稳定。     

平板载荷试验特征值求算

载荷试验是一种地基土的原位测试方法,可用于测定承压板下应力主要影响范围内岩土的承载力和变形特性。载荷试验可分为浅层平板载荷试验、深层平板载荷试验和螺旋板载荷试验三种。浅层平板载荷试验适用于浅层地基土;深层平板载荷试验适用于埋深大于3m和地下水位以上的地基土;螺旋板载荷试验适用于深层地基土或地下水位以下的地基土。本文就载荷试验的方法、要求、资料整理及地基承载力标准值的确定作一介绍。     

不同加强筋结构平板在爆炸载荷作用下的动态响应仿真

 针对爆炸载荷作用下外层结构防护能力加强问题,对四边固定的具有不同加强筋类型的平板在爆炸冲击载荷作用下的动态响应问题进行了数值仿真研究。利用ABAQUS软件建立了4种平板的有限元模型,仿真计算了平板在爆炸载荷作用下的响应,比较分析了平板的能量分布、平板中心点处的最大挠度值及应力分布等特性。结果表明,单纯地在平板背面添加加强筋数量对于抗爆性能的提高意义不大;所设计的4类平板中,由加强筋耦合成三角形的平板抗爆性能最佳。     

乌鲁木齐地铁隧道互层岩体力学特性的离散元数值分析

为了研究乌鲁木齐地铁隧道中强风化泥岩、砂岩组成的互层岩体力学特性,本文首先在乌鲁木齐泥岩、砂岩物理力学参数获取的基础上,对互层岩体物理力学参数进行微观参数标定,然后通过颗粒流数值模拟单轴压缩试验,分析了互层围岩层厚、层厚比、岩层倾角及层厚比与岩层倾角共同作用下互层岩体力学特性响应规律。分析结果表明：互层围岩的层厚与其单轴抗压强度呈负相关关系;随着互层围岩层厚比的增加,其单轴抗压强度在降低,且降低梯度逐渐减小;互层围岩倾角的增加使单轴抗压强度的变化大体呈U字形变化趋势,在岩层倾角为40时,单轴抗压强度达到最低;围岩倾角与层厚比的组合对单轴抗压强度的影响比较明显,且在围岩倾角为0、20及80,围岩层厚比为0~0.2的范围之间最为明显。研究成果对乌鲁木齐互层岩体稳定性评价与预测预报具有一定的理论指导意义。     

砂泥交互储层定向井压裂裂缝穿层扩展真三轴实验研究

对于低渗透砂泥互层储层,为沟通更多砂岩层并增加泄油面积,通常采用斜井结合水力压裂技术进行开发。与直井和水平井相比,斜井中水力裂缝的起裂、转向形态复杂,而近井区域的裂缝复杂程度决定了压裂效果。针对储层中砂泥互层的情况,利用物理模拟实验,研究了砂泥互层中不同钻完井参数及地应力条件下水力裂缝起裂、转向和垂向扩展形态。研究结果表明:方位角和水平应力差对裂缝扩展能力有很大影响,当方位角较大,水平应力差较小时,近井区域裂缝扭曲程度大,数量多,不利于裂缝垂向扩展和施工后期加砂;泥岩层会阻碍裂缝垂向扩展,砂岩层与泥岩层之间应力差越高,阻碍作用越大,裂缝越不容易从砂岩层进入泥岩层。根据实验所得结论,提出了组合及分层压裂的判断依据。     

坚硬顶板群下工作面强矿压显现机理与支护强度确定

采用理论分析、物理相似模拟与工程实践相结合的方法,对坚硬厚层顶板群结构的破断冲击效应进行了分析,得到了工作面采场冲击来压的主要影响因素、来压特征及工作面合理支护强度等.研究表明:多分层坚硬顶板群结构的破断冲击载荷在短时间内会产生剧烈的震荡;工作面来压特征受多分层顶板垮断的动、静载荷联合作用;采场冲击来压强度主要与顶板厚度、岩性及节理弱面有关,对于岩性相近的顶板岩层,厚度越大,对采场的矿压冲击影响也越剧烈,但厚层顶板垮断后的结构对其上覆顶板岩层的冲击载荷强度具有一定的缓冲.以大同矿区坚硬顶板群结构下的煤层开采为例,通过在综放工作面选择应用ZF15000/28/52型高强度支架,保证了首个关键层顶板破断前后的安全开采;同时,采取水压致裂辅助控制上部关键层顶板,有效减缓了工作面强矿压的显现.