疏浚淤泥固化土宏微观孔隙结构特征及其对渗透性影响

采用压汞试验、渗透率试验和孔隙度试验等方法,研究疏浚淤泥固化土(DSSS)的孔隙度、微观孔隙结构特征、渗流特征及其相互关系.压汞试验结果显示,DSSS的孔隙体积频率分布曲线均为典型的双峰曲线,存在两个集中的孔喉半径区间:0.02~0.04μm和3~30μm.基于DSSS水化反应生成的致密水化产物和孔隙体积频率分布曲线,将DSSS的孔隙直径进行分组,微孔组和中孔组处于峰值区间,微孔组的最可几孔径随着初始密度和养护龄期的增加逐渐增大,中孔组的最可几孔径随着初始密度和养护龄期的增加逐渐减小.另外,孔隙度和渗透率试验结果显示,DSSS有效孔隙度随养护龄期逐渐减小主要发生在固化28d前,28d后DSSS有效孔隙度基本保持不变,而DSSS渗透系数仍在降低,在该阶段50%以上的中孔向小孔和微孔转化.因此,提出采用有效孔隙度作为表征DSSS的宏观孔隙特征参数,采用孔径和体积频率值作为表征微观孔隙特征参数,并采用毛细模型建立宏微观孔隙结构参数和渗透性之间的定量关系.     

不同孔隙比下风化壳淋积型稀土矿强度特性

风化壳淋积型稀土开采过程中,孔隙比为影响浸矿效果和矿体稳定性的关键因素.为探索不同孔隙比下风化壳淋积型稀土矿强度特性变化,选取6组重配比的稀土矿样,对不同孔隙比矿样进行了直接剪切实验,探讨孔隙演化对矿体抗剪强度的作用规律,揭示孔隙比对黏聚力和内摩擦角的影响机制.研究表明:不同孔隙比非饱和稀土矿对应着不同的剪切强度,基于试验数据发现剪应力与剪位移呈"类抛物线"变化,并建立了孔隙比与抗剪强度指标的关系模型.机制分析认为,随着孔隙比的增大,结合水膜效应逐渐弱化,粒间接触点数目也随之减少,使矿体抗剪强度减小.     

地层条件下低渗透介质的渗透性与孔隙性特征

采用岩石物性参数测试系统,对地层条件下低渗透介质的渗透性与孔隙性进行了实验研究,获得了低渗透介质的渗透性和孔隙性与地层条件的关系.采用显微照相方法,研究了低渗透介质的微观结构.结果表明在地层条件下低渗透率介质渗透率随围压及温度增加成指数规律衰减,孔隙度相对变化随围压增加成指数规律衰减;低渗透介质中存在微细裂缝,对介质的孔渗特性尤其是渗透性产生一定的影响.     

渗流切向水流耦合作用下多孔介质水动力试验

研制专门的渗流-切向水流耦合作用实验装置,对均匀球体构成的多孔介质进行了法向渗流作用下表层孔隙水动力试验,探讨了水深和渗流强度对多孔介质孔隙内水动力的影响,试验结果表明,孔隙中动水压力与紊动强度远小于顶层球体以上的主流区;渗流强度与孔隙内水体渗出速率呈正相关关系;孔隙内紊动强度、动水压力随孔隙所在深度的增大而逐渐降低,且降低幅度逐层减小;渗流条件对相同位置孔隙的侧向动水压力的影响不显著.     

深部煤层气储层微观结构及储渗机理

采用扫描电镜观察了北京大安山煤矿和阜新五龙矿煤层气储层样本的微观结构,分析了煤层孔隙和裂隙的类型、大小、连通等结构特征及结构与煤层气储集和渗流间的关系,运用图像处理技术,基于扫描图片提取并分析了煤层孔隙度.结果表明:北京大安山煤矿煤层气储层样本是典型的低孔隙度、低渗透性储层,以微孔隙、极微孔隙、微裂隙、极微裂隙为主;阜新五龙矿煤层气储层样本是典型的高孔隙度、高渗透性储层,孔隙类型多样,存在大孔、大裂隙,孔隙之间和孔、裂隙间连通性好,十分利于煤层气的渗流和产出;煤层中孔隙较多、孔径适中的结构有利于煤层气的吸附储集,煤层中大孔和裂隙有利于煤层气的游离储集,煤层中裂隙延伸长而宽,孔隙间连通,孔、裂隙相沟通的结构有利于煤层气的渗流和运移.     

特低渗砂岩储层微观结构及孔隙演化定量分析

为了表征鄂尔多斯盆地姬塬地区长4+5油层组低孔特低渗长石砂岩的孔隙结构,进一步探讨孔隙演化及其控制因素,通过铸体薄片、扫描电镜、高压压汞、X线衍射、粒度分析及物性等资料,分析总结出5种孔隙类型和4种喉道类型；结合成岩作用研究,采用定性分析与定量计算的方法分析孔隙演化过程.研究区储层孔隙以粒间孔、长石溶孔和粒间溶孔为主,发育点状、缩颈状和片状喉道,喉道具有细喉和微细喉的特点.成岩缝的发育改善储层的渗透性,相互连通的微裂缝网络是流体运移的最佳通道.运用未固结砂岩原始孔隙度与砂岩的分选系数的统计关系,恢复计算出研究区砂岩原始孔隙度平均为34.60％.在成岩过程中,机械压实作用和胶结作用对储层孔隙具有中等程度破坏作用,受二者影响,未固结砂岩49.4％的原生粒间孔被压实损失,28.7％的孔隙被胶结破坏.区内溶蚀作用较发育,溶蚀强度中等,并形成大量次生孔隙,使得孔隙度增加到11.33％,溶蚀作用的孔隙增加率为11.0％,极大地改善低孔特低渗砂岩储层的储集空间.定量计算结果与定性认识的一致性以及与室内物性测试结果的吻合性表明:研究方法与结论可靠,这对于同类储层孔隙演化的研究具有借鉴意义.     

煤体层理方向对液态CO2致裂效果的影响规律

煤体原生层理裂隙对煤岩的性质有明显的影响,为研究液态CO_2致裂煤体的各向异性,对5种不同层理方位的煤岩进行注入液态CO_2致裂实验,借助超声波检测仪与低场核磁共振设备,分析其波速变化、孔隙分布及渗流空间演化规律.研究结果表明:不同层理方位的煤体致裂效果具有明显的各向异性.纵波波速变化与层理角度负相关,不同孔径的孔隙变化与层理角度正相关,且中、大孔径(渗流孔)相对于微小孔的层理方向效应更高.孔隙度与层理角度呈二次函数关系.该研究对现场注入液态CO_2致裂增透高效抽采瓦斯具有一定的指导意义.     

中东地区Y油藏微观孔隙结构及渗流特征研究

Y油藏位于中东地区的扎格罗斯盆地,属于中低孔、低渗透碳酸盐岩油藏,受成岩作用影响大、非均质性强,含油层系为上部的S组和下部的F组。S组埋深2 750~3 500 m,岩性主要为层状灰岩;F组埋深4100~4500 m,岩性以厚层状灰岩、生物碎屑灰岩和鲕粒灰岩为主。基于岩心X-CT图像和数字岩心分析方法,开展了识别储层的孔隙、溶孔、裂缝的研究,进行了渗流机理实验研究,分析了Y油藏的渗流特征。用Amott方法研究了储层岩石的润湿性,得到了Y油藏的孔隙结构特征、润湿性、渗透性及孔渗关系等特征。研究得出S组和F组储层储集空间类型具有多样性,且储层内整体上随着孔隙度增大,渗透率也增大;但从整体上看孔、渗之间相关性差,而孔隙型岩样有着较好的孔、渗之间相关性。这些认识对类似油藏的孔隙结构及渗流特征研究,具有一定的借鉴意义。     

孔隙介质渗透性的温度敏感性试验研究

为了研究孔隙介质渗流场温度敏感性的影响因素,文章以不同砂灰水配比下的水泥砂浆试样作为孔隙介质进行不同温度下的压水渗透试验。研究结果表明:在30~80℃变化范围内,水泥砂浆试样存在一个含砂量的临界域,在未超过临界域值时试样含砂量和胶结性对渗透性的温度敏感性影响较弱,而在超过之后有显著影响。根据试验与理论推导的渗透系数变化率与温度的关系,得出了孔隙介质渗流中液体是渗透系数温度敏感性的主要控制因素,而孔隙介质本身受温度的影响相对较弱,且其影响在临界域温度之前可以忽略。该研究可为揭示深部高温影响下的地下水渗流机制等热点研究提供理论基础。     

靖安油田延长6组中低孔隙性储层物性研究

利用靖安油田延长6组岩心分析资料和测井资料分析了靖安油田延长6组中低孔隙性砂岩储层渗透性的影响因素。研究发现，油的有效渗透率与中低孔隙性储层的孔隙度、含水饱和度及泥质含量有关。应用多元线性回归分析法，建立了油的有效渗透率与储层孔隙度、标准化电阻率及自然电位的关系。应用统计关系计算的有效渗透率与岩心分析的渗透率比较吻合。提出了应用工程测井值计算地层中油的有效渗透率的方法，同时还给出了储层含水饱和度与孔隙度和电阻率的关系式。     

松辽盆地腰英台油田中-低孔低渗储层孔隙结构特征及含油性

松辽盆地腰英台油田青山口组和泉头组储层为中-低孔隙度、低渗透率储层,孔隙结构复杂.在分析储层孔隙结构特征的基础上,依据孔喉分布特征,把储层分为单峰型和双峰型2大类7种亚类.单峰型:A、B类具有宽缓不对称单峰状孔喉分布且峰值对应的孔喉半径中等—偏大;C、D类是具有低幅宽缓单峰孔喉分布特征的储层,近于对称单峰孔喉分布且孔喉半径中等—偏小;E类具有不对称单峰孔喉分布且孔喉半径小.双峰型:F类具有双峰孔喉分布且峰间距较大;G类属双峰孔喉分布且峰间距小.探讨了各类储层的孔隙结构特征与含油性之间的关系.研究结果表明,在其他成藏条件相同的情况下,储层孔隙结构特征控制其含油性.其中,A、B、F类,整体含油性较好;C、D、G类含油性差;E类不含油.     

致密砂岩气藏储层微观孔隙结构特征及其对产能的影响

致密砂岩气藏复杂的微观孔隙结构是影响储层储渗能力及其产能的本质因素,本文通过铸体薄片观察结合压汞曲线形态及特征参数对苏里格西部苏48区盒8、山1段孔隙结构特性及其影响要素进行了研究。结果显示,孔隙组合类型分为3种：Ⅰ类：溶孔-粒间孔型、Ⅱ类：晶间孔-溶孔型、Ⅲ类：微孔型。其中,Ⅰ类孔隙结构物性好,储集渗透能力强,孔隙度高于10%;Ⅱ类孔隙结构物性较差,孔喉半径分布集中范围较窄;Ⅲ类构成的储层物性较差,该类孔隙结构储层的气、水的渗流阻力较大,通常不构成有效储层。分析实验结果后认为,孔隙结构特征的主要影响因素为埋深与成岩作用。随埋深增加,压实作用增强,在强压实作用下颗粒间接触关系逐渐呈紧密接触,孔喉缩小、排驱压力增加。交代作用、溶蚀溶解等成岩作用对储层的物性有建设作用。碎屑组成以及填隙物含量差异导致孔隙类型发育的不同,从而影响储集性能,最终引起产量变化。高孔渗段产气量较高,低孔渗井段受毛细管阻力影响,气驱水不彻底从而气水同产。     

孔喉分布约束的低渗储层渗透率定量表征方法

 低渗透储层逐渐成为海上油田开发技术攻关的重点,它的渗透率受控于孔隙结构。目前低渗透储层渗透率的定量表征主要依据孔隙度建立孔渗关系,因低渗储层孔渗关系差,所以传统方法存在计算精度低的问题。为此提出基于孔喉分布约束的渗透率定量表征方法,在表征过程中考虑孔隙结构影响,依据孔喉半径将孔隙空间划分为不同类型,通过将不同类型孔隙空间赋予不同的权值,表征不同孔喉半径对孔隙空间影响,并将各类孔隙空间加权后之和定义为各类孔喉体积综合系数。与传统方法比较,该系数与渗透率具有更好的相关性。通过在新方法中引入核磁共振测井,可实现渗透率解释结果的连续分布。应用结果表明,新方法解释渗透率具有较高精度,为低渗储层渗透率表征提供了一种切实可行的技术方法。     

松辽盆地南部泉四段扶余油层致密砂岩储层微观孔喉结构特征

综合运用铸体薄片观察、扫描电镜、高压压汞、恒速压汞及图像分析等技术手段,对松辽盆地南部泉四段扶余油层致密砂岩储层储集空间、储集物性、微观孔喉分布及不同尺度孔喉对储层物性的贡献等特征进行精细表征,并分析不同微观孔喉参数与储层物性的相关关系。结果表明,研究区致密砂岩储层物性差、孔喉半径小;储集空间以粒内和粒间溶孔为主,含部分原生孔和黏土矿物晶间孔。储层孔隙半径分布差异不明显,而喉道半径与孔喉比分布差异较大;储层物性越好,喉道半径分布范围越宽,峰值喉道半径越大,并且右偏特征越明显;储层渗透率越高,对渗透率起主要贡献的孔喉半径越大;孔喉比分布与喉道半径分布呈现相反的特征。渗透率主要由岩石中少量的微米级孔喉贡献;纳米级孔喉所占体积很大,却只有较小的渗流能力,并且渗透率越低,纳米级孔喉所占的相对比例越大。微观孔喉结构参数对储层物性的影响主要体现在渗透率上,而对孔隙度的影响较小。     

砂岩储层的毛管压力曲线反演模型

储层孔喉分布是储层评价的重要研究内容。储层孔隙度和渗透率是储层微观孔隙结构特征的宏观综合表现。通过对来自吐哈、辽河、胜利和四川德阳等地区油气田393个砂岩样品压汞测试资料及物性数据的多元统计分析研究,成功地发现了对于砂岩储层,孔隙度和渗透率(特别是渗透率)与岩样不同孔喉大小的体积分布有密切的相关性,建立了毛管压力曲线反演模型,即储层孔喉体积分布预测模型,解决了在一个地区部分层段、部分井因缺乏压汞测试样品或岩芯资料给储层孔隙结构研究带来的困难,有利于正确评价工区储层孔隙结构的非均质性。     

不同因素作用下致密灰岩声波特性和孔压关系研究

灰岩的成岩作用复杂,常规的孔隙压力预测方法不再适用;可以利用灰岩的声波性质和孔压之间的关系来实现孔压的预测。为了探究致密灰岩声波特性和孔压之间的关系,对苏里格气田马五组灰岩岩样进行了声波特性试验,研究了孔隙度、层理、围压和轴压等不同影响因素作用下,灰岩纵横波波速随孔压的变化规律及其产生的原因。实验结果表明,灰岩的孔隙度与渗透率没有特定关系;纵横波波速与孔压的关系呈现规律性变化。当孔压较小时;纵横波波速变化较小,当孔压增大到一定程度后,纵横波波速随孔压的增大而迅速减小,这种现象可以通过有效应力来解释。随着孔隙度的增加,纵横波波速会呈现非线性减小;平行层理方向纵横波波速要大于垂直层理方向,因为平行层理方向声波阻抗小;不同围压和轴压作用下,灰岩纵横波波速随孔压的变化规律相似,并且在孔压较小时,纵横波波速相差不大,当孔压增大到一定程度后,纵横波波速之间差距变大。     

高瓦斯隧道新型喷射混凝土配制及气密性

为研究适用于高瓦斯隧道的新型喷射混凝土的材料性能及气密性影响因素,以桐梓隧道为工程依托,通过配合比试验、气密性测试和现场试喷确定了满足强度、和易性及气密性要求且施工性能好的新型喷射混凝土,运用气压差值法和压汞法分析了气压和孔隙结构对新型喷射混凝土气密性的影响,给出了适用于新型喷射混凝土气密性测试的最佳测试压力及其透气系数。结果表明：新型喷射混凝土配合设计为：水灰比0.38,水泥：粉煤灰：玄武岩纤维=360: 90: 1.5（kg/m3）;与孔隙率相比,最可几孔径的拟合相关系数更高,能更好的反映其与混凝土透气系数的关系。     

压汞法对不同深度软土固结的微观孔隙特征研究

软土的微观孔隙特征对软土的固结特性以及渗透特性有较大的影响。压汞法是广泛应用于研究材料孔隙特征的方法,利用压汞法对不同深度的珠海原状软土在不同的固结压力下进行了微观孔隙特征测试。对比研究了软土孔隙大小分布、孔隙面积、孔隙比以及平均孔径与固结压力的关系。试验结果表明:软土在固结过程中孔隙特征的变化受原状初始物理性质的影响;软土试样随着固结压力的增大,由孔径为400 nm—2500 nm区段的孔隙逐渐发展为孔径30 nm—400 nm区段的孔隙,即固结过程中软土试样的较大孔隙逐渐转变为较小孔隙;软土试样在固结压力100 kPa200 kPa,孔隙比及平均孔径仍在减小,但速度减慢,曲线近于平缓。     

金属橡胶材料孔隙结构特性参数

通过对金属橡胶材料微观孔隙结构进行合理的简化,以毛细管模型为基础,根据相关的流体力学公式,采用理论分析与实验验证相结合的方法,对金属橡胶材料的孔隙度、比表面积、平均孔径及最大孔径等参数进行研究,推导出其相应的理论计算公式,并通过压汞实验法对理论计算公式进行验证。结果表明:金属橡胶比表面积仅与其孔隙度和丝线直径有关,比表面积随着孔隙度增加线性降低,且与丝线直径成反比关系。平均孔径是孔隙度和丝线直径的函数,随着孔隙度增加,平均孔径增大,丝线直径与平均孔径呈线性递增关系。金属橡胶最大孔径随着孔隙度增大呈非线性增大,丝线直径与最大孔径呈线性递增关系,其最大孔径不受其材料厚度影响。