四川盆地碳酸盐岩源岩气地质特征与勘探前景

充分利用露头、岩芯、岩屑等原始样品，通过薄片观察、物性分析、扫描电镜、X射线衍射及同位素分析等实验方法，结合测井资料、地震剖面解释等进行研究，从碳酸盐岩源岩气地球化学评价参数和指标厘定入手，以南川区带高产稳产气藏为实例，深入解剖四川盆地茅口组一段碳酸盐岩源岩的岩矿、物性、电性、含气性及生烃潜力，探讨了表生沉积环境、早期成岩作用等因素对碳酸盐岩源岩气储层的影响，尤其是富镁黏土矿物黑滑石在碳酸盐岩中有机质富集、碳酸盐岩气成生和聚集的积极作用，进一步明确气藏高产稳产的主控因素，落实“甜点段”的特征和分布，指明了该领域勘探开发的前景。     

江汉盐湖盆地油气形成与运聚特征

为厘清陆相盐湖盆地油气形成和运聚特征，以江汉盆地潜江凹陷潜江组为研究对象，通过岩芯分析的古生物、地球化学测试数据等，恢复盐湖古环境，分析盐湖沉积特征，厘定烃源岩发育及其演化特征，探讨油气排烃及运聚特征。研究结果表明，盐湖干湿交替周期变化的古气候，造成了湖盆咸淡交替，形成了碎屑岩、碳酸盐岩、蒸发岩有规律地韵律沉积，沉积岩性为成分复杂的混积岩；盐湖优质烃源岩发育在咸淡转化期，盐湖烃源岩演化相对滞后，发育未熟低熟油演化阶段；特殊的盐湖沉积特征导致了烃源岩排烃效率低，形成了规模巨大的烃源岩油藏；油气主要沿侧向运移，常规砂岩油藏具有顺层、近源、砂控、源控的特点。陆相盐湖盆地的沉积、油气形成与运聚特征与海相或淡水湖盆具有明显差异性，在勘探中应当引起重视。     

循环作用对马蹄寺石窟群岩体性能的影响

马蹄寺石窟群地处河西走廊中部,气候条件十分恶劣。由于常年受到温度、湿度、酸碱盐等作用的影响,石窟岩体性能出现了不同程度的劣化现象。通过开展室内模拟试验,研究以上多种恶劣环境的循环作用对于岩体抗压强度、波速、质量的影响规律,同时使用X射线衍射仪(X-ray diffraction,XRD)、X射线荧光光谱(X-ray fluorescence,XRF)和扫描电子显微镜(scanning electron microscope,SEM)对循环作用过程中样品的矿物组分、元素含量和微观形貌进行分析研究。研究结果表明,循环作用使样品中的长石类矿物和方解石含量降低,黏土类矿物含量增加,胶结程度下降,孔隙逐渐发展成为横向微裂隙,导致样品的性能出现不同程度的劣化现象。循环作用对岩体性能的影响程度从大到小依次为冻融循环、耐盐循环、耐碱循环、耐酸循环和温湿循环。     

西秦岭中生代花岗岩锆石U-Pb-Lu-Hf同位素特征及地质意义

对西秦岭地区中川岩体、柏家庄岩体和教场坝花岗岩体进行LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素年代学分析, 获得其岩浆侵位年龄分别为220±1, 216±6和222±3 Ma, 表明3个岩体均形成于中?晚三叠世。样品的全岩地球化学分析结果表明, 3个岩体具有相似的稀土及微量元素特征, 均表现为显著亏损高场强元素Nb, Ti和P等, 具有明显的右倾式球粒陨石标准化稀土元素配分模式。锆石Lu-Hf同位素分析结果表明, 3个岩体锆石测年样品的ε_Hf(t)值介于?3.31~+1.68之间, 二阶段模式年龄介于1151~1456 Ma之间。岩石成因分析表明, 这些印支期花岗岩体的母岩浆主要来源于新元古代地壳物质的部分熔融。结合岩体形成时代、岩石成因和区域岩浆作用, 认为这些岩体形成于南秦岭与华南板块沿勉略缝合带相碰撞的造山动力学背景, 可能与华南板块的俯冲板片断离有关。     

岩石温度对盘形滚刀掘进参数破岩特性的影响

为了研究在岩石温度变化条件下盘形滚刀掘进参数对破岩特性的影响,以颗粒流理论为平台,从细观角度上建立了基于岩石温度变化的盘形滚刀热力学破岩数学模型,模拟了不同工况下岩石裂纹生成、扩展和岩渣形成的全过程,并对掘进参数对破岩特性的影响规律进行了研究,从细观角度解释了不同岩石温度下滚刀的破岩机制.利用直线式TBM滚刀破岩实验台,通过实验验证在岩石温度变化条件下掘进参数对滚刀破岩的影响规律是否与数值模拟有较好的一致性.研究结果表明:1)岩石温度升高,降低了岩石硬度、强度等力学性质,破岩时裂纹数增多且微裂纹迅速扩展,降低了滚刀破岩载荷,提高了破岩效率;2)低贯入度时,岩石不容易被侵入破碎;随着岩石温度的升高,岩石越来越容易挤压破裂;随着贯入度增加,失效区域进一步扩大,破岩效率提高;3)滚刀之间的协同作用随刀间距的增加而减弱,最优刀间距随岩石温度的升高而增加,随贯入度的增大而增加;4)提高岩石温度能增强滚刀之间的协同作用,提高破岩效率.     

渤海湾盆地青东凹陷古近纪烃源岩评价

为了在青东凹陷古近纪找到油藏富集的有利区域,指导生产开发,对控制油藏分布和形成起关键性因素的烃源岩进行了综合评价。受郯庐断裂体系影响,构造复杂,沉积物源来自凹陷四周,沉积类型多。在对区域地质构造、地层发育特征、沉积相类型等进行分析的基础上,综合测井、地震以及地球化学资料,采用综合研究的手段对渤海湾盆地青东凹陷沙三、沙四段烃源岩厚度、有机质丰度、有机质类型、有机质成熟度进行了评价。结果表明:沙三下亚段和沙四上亚段暗色泥岩十分发育,在凹陷中部厚度较大,向凹陷四周暗色泥岩厚度逐渐变小;沙四上亚段有机质的丰度、成熟度都比沙三下亚段好,评级在好—优质;沙三下亚段和沙四上亚段干酪根类型以Ⅰ、Ⅱ_1型为主,含少量Ⅱ_2、Ⅲ型干酪根;沙三下亚段和沙四上亚段烃源岩都具有较强的生烃能力。     

油田注水诱发应力场演化及地层活动机制研究

基于多孔介质理论建立注水诱发应力场变化定量评价的力学模型,利用有限元方法对耦合模型进行求解,分析注水过程中超孔隙压力与应力场演化规律,揭示注水诱发地层活动的力学机制。计算结果表明:注水形成的超孔隙压力控制局部应力场分布,一方面导致垂向、水平有效应力减小,Mohr应力圆左移,地层活动趋势增加;另一方面削弱注水层段水平地应力的作用效果,导致主应力差值减小、Mohr应力圆直径缩小,易于地层稳定。注水诱发地层活动与岩层渗透性能、吸水软化与构造应力环境等组合因素密切相关。     

水合物地层低温钻井液对井底岩石表层强度影响

由于天然气水合物仅在高压低温条件下稳定存在,为了保持水合物稳定,在钻井过程中宜采用低温钻井液,而在低温条件下钻井液能否对井底岩石表层起到软化作用,对于提高机械钻速具有重要意义。在分析钻井液对井底岩石表层软化作用机制的基础上,较系统地建立低温钻井液软化井底岩石表层定量评价方法,以清水为对比浆液,通过试验将6种水合物地层模拟钻井液(分别含有质量分数为0.1%的表面活性剂和有机盐处理剂)在低温条件下对薄片砂岩试样的软化效果进行对比。结果表明:相比于两种有机盐处理剂,含表面活性剂的4种模拟钻井液在低温条件下对岩样软化效果更好,有利于提高岩石破碎效率和机械钻速;4种含表面活性剂钻井液中,含十二烷基硫酸钠(SDS)钻井液对岩样的软化效果最好。     

大型地下洞室群变形实测与数值模拟

以某水电站大型地下洞室群开挖为例,建立了三维数值分析模型,研究了洞室群开挖后洞周围岩的变形特性并分析了锚索应力损失对周围岩体变形和应力状态的影响;通过模拟结果与实测结果进行对比,分析模拟方法的合理性和支护方案的可行性.结果表明,围岩水平位移在洞室边墙中部最大,竖向位移在洞室拱顶最大,在洞室交叉部变形也较为显著;模拟结果与实测结果较接近,能良好地反映洞室实际开挖的过程和围岩的变形规律;锚索预应力损失达到某一程度时会使围岩水平位移显著增大.     

基于矩张量反演的矿山突水孕育过程

为实现矿山突水孕育过程中岩石破裂事件的有效分析,利用河北矾山磷矿所监测的异常微震事件,引入基于数字地震学的矩张量反演方法。矿井尺度的震动位移场可表示为矩张量与格林函数的时间褶积。通过提取微震事件位移场资料,并计算格林函数(震源至传感器之间传播介质的脉冲响应),线性反演了微震事件的矩张量,并利用微震事件的破裂方位判别了其破裂类型。随后建立微震监测三维效果图,拟合出岩石破裂面发展趋势,并初步确定了突水危险区域范围。研究表明,矩张量反演方法能够计算出微震事件震源机制解,可有效反映矿山突水孕育过程中岩石破裂的形成过程及发展趋势。