渤海海域辽西凹陷南洼烃源岩发育主控因素

应用已钻井烃源岩评价、次洼沉积特征对比、油源对比和地震特征对比,对渤海海域辽西凹陷南洼南、北次洼烃源岩进行预测。南、北次洼在可容纳空间增长速率相似的条件下,外部大型物源区位置、输砂通道、局部物源类型、洼间链状岛的遮挡作用联合控制了南次洼的沉积过程,为过充填沉积,导致了较低的古生产力水平、较高的沉积速率和开放氧化的水体环境,不具备优质烃源岩形成的基本条件,北次洼为平衡充填沉积;油源对比表明围区部分原油来源于北次洼烃源岩,证实了优质烃源岩存在;地震特征对比表明沙河街组有效烃源岩主要分布在北次洼陡坡带。辽西凹陷南洼北次洼具有较好的勘探前景。     

裂缝性油藏吸入毛管压力曲线研究及应用

针对裂缝性亲水油藏吸入型毛管压力曲线测定困难的问题,利用渤海湾JS裂缝性油藏基质岩心,开展渗吸和油水相渗实验并建立相应数学模型,形成了受相渗约束的毛管压力曲线求解方法,反算了基质吸入型毛管压力曲线。结果表明:JS裂缝性油藏基质束缚水状态相应毛管压力为1. 9 MPa,与压汞实验结果基本一致。利用研究结果标定该油藏基质采收率为11. 1%,与静态渗吸实验基质采收率31. 6%对比,仍有较大的提高采收率空间。同时该曲线的应用有效提高了该油藏历史拟合精度,并指导油田不稳定注水,取得了显著的稳油控水效果。     

基于裂缝尖端应力强度因子的裂缝穿层行为分析

基于裂缝尖端应力强度因子理论,采用理论分析结合数值模拟的方法,分析了裂缝尖端应力强度因子在裂缝穿层过程中的变化规律,研究了界面两侧岩石力学性质差异对地层界面处裂缝穿层扩展行为的影响。研究表明:当裂缝由硬岩层进入软岩层时,界面强度系数大于1,I型应力强度因子随着裂缝尖端与界面距离的减小迅速增大,裂缝可沿原路径穿层扩展;当裂缝由软岩层进入硬岩层时,界面强度系数小于1,I型应力强度因子随着裂缝尖端与界面距离的减小逐渐减小,裂缝的穿层扩展趋势受到限制,裂缝可能停止扩展或拐折穿层扩展。     

江西永平铜矿含矿方解石C-O同位素研究

江西永平铜矿床是位于钦-杭金属成矿带东端的一个大型铜矿床,其成因类型长期存在较大争议。通过对永平铜矿床后成矿阶段含矿方解石进行C-O同位素及XRD测试。结果表明,方解石C-O同位素组成相对均一,其δ~(13)C_(PDB)值为-2.7‰～-3.8‰,平均值-3.3‰;δ~(18)O_(SMOW)值为16.4‰～17.9‰,平均值为17.2‰。该结果说明永平铜矿床后成矿阶段的碳来自于深部原生碳酸岩或幔源碳酸岩,海相碳酸盐岩几乎无贡献;氧同位素结果显示其可能经历了原生碳酸岩或幔源碳酸岩与硅酸盐岩高温交换作用。永平铜矿床为矽卡岩型矿床,成矿阶段石英+方解石±硫化物脉形成的温度为122℃左右。本研究成果为永平铜矿床的成因和后成矿阶段演化的流体特征提供了新的制约。     

基于多孔介质模型的储层裂缝孔隙度计算方法

针对裂缝性储层裂缝孔隙度定量计算的难题,提出了一种基于多孔介质模型的储层裂缝孔隙度计算方法。通过定义孔隙纵横比谱函数表征岩石裂缝分布特征及对岩石宏观岩石物理特征的影响,并代入多孔介质模型中,建立含裂缝条件下多孔介质模型。理论正演表明,孔隙纵横比谱分布特征与岩石体积模量变化一一对应,通过建立岩石模量反演函数,利用现场阵列声波测井资料实现孔隙纵横比谱定量反演,进而计算裂缝孔隙度。应用结果表明,计算的裂缝孔隙度能够较好地反映储层裂缝发育情况,与电成像测井计算结果吻合较好,文中方法所计算的裂缝孔隙度符合实际生产情况,为裂缝孔隙度计算提供一种新的途径,扩展了阵列声波测井应用范围。     

深井超深井裂缝性地层致密承压封堵实验研究

深井超深井裂缝性地层钻井过程中极易发生钻井液漏失,桥接堵漏材料形成的裂缝封堵层在高温、高压、高地应力等复杂环境下失稳破坏加剧,导致堵漏成功率和裂缝封堵效果难达预期。基于多级多粒桥接堵漏的思路,以川西地区双鱼石区块超深井钻井常用的WNDK-1型架桥材料和耐高温橡胶颗粒为研究对象,系统开展了高温老化环境下堵漏材料性能评价与裂缝封堵模拟实验。实验结果表明,在150℃钻井液中老化24 h后,WNDK-1型刚性材料的粒度分布未产生明显变化,摩擦系数最高降低1.89%,抗压强度降低1.15%;橡胶颗粒的粒度分布D₉₀值增加3.55%,摩擦系数增加1.59%,抗压强度保持不变;将刚性材料、弹性材料和纤维材料以适当浓度与钻井液复配并进行裂缝封堵,形成的封堵层承压能力普遍高于13 MPa,且封堵层具有低孔低渗特征;观察封堵失稳后裂缝内封堵层结构形态可知,高温老化环境下多级多粒桥接堵漏形成的封堵层主要发生摩擦/复合失稳和剪切错位失稳。     

颗粒形状对裂缝封堵层细观结构稳定性的影响

裂缝封堵层结构与裂缝性地层封堵承压能力存在密切联系,并常常决定着钻井防漏堵漏作业的成败。为研究颗粒形状对裂缝封堵层细观结构稳定性的影响,选用5种不同形状的聚碳酸酯颗粒,模拟压力波动情况,开展裂缝封堵层剪切失稳的二维光弹实验,获得裂缝封堵层细观结构演化过程中的光弹图像,并运用Matlab处理光弹图像,析出强力链占比和强力链方位参数。实验结果表明,在以圆形颗粒为基础的裂缝封堵层中,加入椭圆形、正三角形、正方形和矩形颗粒能够使裂缝封堵层力链结构更加多样,环状力链增加;当存在压力波动时,长条状颗粒对裂缝封堵层细观结构稳定性贡献优于正多边形颗粒,棱角状颗粒相比圆弧状颗粒更能分散力的方向,促使封堵层细观结构更趋稳定。研究发现,刚性堵漏材料中棱角、长条状颗粒占比40%左右时,堵漏效果最佳。基于该认识,调整了钻井防漏堵漏浆配方,增强了裂缝封堵层承压能力,现场试验一次堵漏成功。     

水平井分段压裂过程对水泥环完整性影响

水平井分段压裂过程中出现的套管损坏和水泥环完整性问题日益引起关注。目前研究的重点包括地层滑移、套管和水泥环受力等,而对分段压裂过程造成影响的研究较少。为了建立水平井分段压裂水泥环完整性计算模型和方法,首先,利用有限元软件建立有限元模型,得到水平井分段压裂过程中水泥环弹性区和塑性区分布;其次,利用离散元模型分析有限元中得到的塑性变形区域,获取塑性变形区域内水泥环的微裂纹数量;最后,依据水泥环塑性区分布和微裂缝数量得到水泥环的完整性评价。研究表明,除了套管和水泥环刚度比、套管偏心率和水泥环缺陷对水泥环完整性有影响,水平井的压裂段数的影响也较为明显。随着套管和水泥环刚度比增加,水泥环完整性增强;套管偏心率增加和水泥环存在缺陷降低水泥环完整性;水平井压裂段数越多,水泥环完整性降低。     

基于改进残差网络的铁路隧道裂缝检测算法研究

针对铁路隧道复杂背景下细小裂缝存在图像特征难以提取的技术问题,提出一种基于改进残差网络(Residual Network,ResNet)的铁路隧道裂缝检测算法.该算法采用ResNet对裂缝进行检测,并在此基础上对网络进行了改进:首先将具有不同扩张率的空洞卷积块与传统的卷积块组合形成金字塔空洞卷积模块;其次将该模块放在ResNet的底部以增强其局部感受野,实现多尺度裂缝信息的提取;最后利用基于度量学习的组合损失函数来解决相似类别之间出现的裂缝漏检和误检的问题,进一步提升铁路隧道裂缝检测的效果.在公共裂缝数据集SDNET2018和自制裂缝数据集CRACK上,将其与文献方法、ResNet等其他方法进行了实验对比验证,结果表明:该算法与原始残差网络等方法相比,检测结果有明显的提升(精准率(R)为91.32％,召回率( P)为92.14％ ,F1 值为91.73％),该方法也可为其他混凝土裂缝的检测提供参考.