0.7～1.8GPa,室温～1120℃条件下α-β石英相变的弹性参数

为了解高温高压条件下,α-β石英相变过程中的弹性性质,在0.7～1.8GPa,室温～1120℃条件下,利用多顶砧波速测量装置,采用脉冲反射-透射法,测量了α石英以及相变为β石英的纵波速度.弹性纵波穿过单晶α石英的方向为平行结晶轴X方向.实验结果表明,随温度升高,α石英的纵波速度开始非线性降低,之后,快速升高.这一现象是由于α-β石英相变引起的.依据晶体对称性与弹性参数的关系确定了α石英的弹性参数(C 11 ),及其随温度和压力的变化关系.同时获得了β石英的弹性参数(C 11 ).实验证实,测量α-β石英相变时的纵波速度,不仅是确定α-β石英相变温度和压力的一种方法,也是校正高压腔体温度和压力的有力手段.     

2.0GPa室温至1623K条件下粗面玄武岩的纵波速度与相变

利用ＹＪ－３０００Ｔ压力机的弹性波速度测量装置，在２．０ＧＰａ室温至１６２３Ｋ条件下，测量了河南伊川粗面玄武岩的纵波速度，并在相应条件下，获取了实验产物，经详细观察表明，对应着岩石弹性波速度的变化，实验样品已经发生了相变。据此讨论了岩石相变与其弹性波速度之间的关系，为了解地地球深部物质过程提供高温高压实验基础。     

岩石加载过程声波波速变化规律实验研究

通过对花岗岩、片麻岩、大理岩和砂岩进行加载,探寻岩石波速随应力变化的响应特征.实验结果表明:花岗岩和片麻岩在线弹性加载阶段,波速-应力呈线性上升;波速达到峰值之后,波速-应力为二次函数非线性变化,再继续加载则岩样发生破坏.大理岩及砂岩在整个加载过程中波速基本保持恒定.依据成岩类型将波速变化分为两种类型:Ⅰ型,波速线性增加—峰值波速—缓慢下降—突然下降(破坏);Ⅱ型,波速不变—突然下降(破坏).在循环荷载作用下,岩石在线弹性加载阶段,波速呈线性上升;当增加到一定载荷,波速突然下降,岩样发生破坏.以上研究表明,在线弹性加载阶段,波速增加主要是密度变化引起的,裂纹萌生、扩展、贯通直接影响波速随应力的...     

裂隙发育对低孔低渗含气地层声传播特征的影响

在含孔、裂隙介质弹性波动统一理论的基础上,研究裂隙发育对低孔含气地层弹性波速度的影响。针对岩心测量的纵横波速度,探讨估算岩心裂隙密度的方法。结果表明:随着裂隙密度的增加,弹性波的速度降低明显;地震、测井和实验室岩心测量频率下的波速变化明显,显示出了较强的频散特性;在孔隙度为1.1%时,裂隙发育岩石在饱含气时的纵波速度与饱含水相比明显降低,裂隙密度为0.15和0.35时,500 kHz下的纵波速度分别下降了7.6%和27%;井孔模式波的衰减与速度相比对含气的敏感性更高,这为利用声波测井方法识别孔隙流体性质提供了思路。     

岩石试块单轴加荷过程中弹性波速变化规律的试验研究

对单轴压力作用下岩石试块应力状态与P波(纵波)速度之间的关系进行研究分析。单轴压力试验结果表明,在单轴压缩条件下,随着岩石所受荷载的增大,在岩石试块内部不同方向上传播的弹性波速度也在增大,但在不同方向上增大的幅度不同:在靠近压力作用方向上,弹性波速度增加较大;在垂直于压力作用方向上,弹性波速度增加较小。     

岩石裂隙中的含水量对岩石声波速度的影响

曾采用超声波测量了岩石中纵波速度随含水量的变化。通过干燥和饱和岩石的纵波速度之差异随孔隙率的增加而增加的关系,在本文中,我们定量地探讨了岩石中含水饱和程度对纵波速度的影响。     

孔隙含气压力对不同孔隙结构砂岩声学属性的影响

为研究孔隙含气压力对不同孔隙结构砂岩声学属性的影响,以大港油田3块不同孔隙结构砂岩为研究对象,利用自研的实验装置在多个含水饱和度点测量了砂岩纵波波形、幅度和速度随孔隙含气压力的变化。定义了1个声波幅度衰减变量I来表征首波幅度的衰减。结果表明:随着孔隙含气压力的增加,声波幅度下降,波形后移,中高孔渗砂岩在低含水饱和度下的声波波形甚至发生一定程度的畸变。变量I与含气压力呈线性负相关,且孔隙结构越好,含水饱和度越低,线性负相关关系越好,随着孔隙结构变差,含气压力降低,声波幅度的衰减减弱。砂岩的纵波速度随孔隙含气压力的增加而降低,在含气压力小于5 MPa时,纵波速度随含气压力的增加缓慢下降,含气压力大于5 MPa后,纵波速度随含气压力的增加而快速下降。岩心孔隙含气压力增大后,与声波幅度衰减相比,纵波速度变化不明显,纵波幅度的衰减对含气压力更敏感。砂岩孔隙含气压力增大所造成的声波衰减主要由黏滞性吸收衰减所引起,含气压力的增加对岩石体积模量和体积密度影响较小,纵波速度的变化主要是由有效应力减小造成岩石孔裂隙张开和颗粒接触刚度减小所引起。实验结果可为砂岩地层的含气性评价和孔隙含气压力预测提供借鉴。     

云开造山带条带-眼球状(环斑)强过铝花岗岩的岩石地球化学、年代及成因

云开造山带广泛出露的条带-眼球状(环斑)花岗质岩石及紫苏花岗岩岩石地球化学和离子探针(SHRIMP)定年的研究表明,绝大多数为强过铝(SP)高钾钙碱性-钙碱性花岗岩,并且是高温俯冲-碰撞后构造环境形成的强过铝(SP)高钾钙碱性-钙碱性花岗岩。高钾钙碱性条带状黑云二长花岗岩、眼球状(环斑)黑云二长花岗岩到钙碱性紫苏花岗闪长岩(闪长岩)和片麻状含榴黑云二长花岗岩形成时代逐渐变新,岩浆结晶锆石SHRIMP年龄由(465±10)Ma、(467±10)Ma变为(435±11)Ma、(413±8)Ma,侵入辉长岩的Sm-Nd矿物-岩石等时线年龄为(392±53)Ma,并主要形成于俯冲-碰撞转换为碰撞后底侵-伸展的构造环境,其中紫苏花岗闪长岩(闪长岩)和片麻状含榴黑云二长花岗岩具A型花岗岩地球化学特征,侵入辉长岩的形成则标志俯冲-碰撞造山作用的结束和大陆伸展作用环境的开始。条带-眼球状(环斑)花岗岩及紫苏花岗岩中尽管存在四堡期(格林威尔)造山事件的重要信息,但它们应代表加里东期扬子板块向华夏板块俯冲-碰撞后拆沉-底侵-伸展作用构造环境岩浆岩活动的产物,并且经历了印支期的挤压抬升和伸展揭顶作用。     

液氮冷却作用下三类高温岩石力学性能试验研究

为了研究液氮冷却对高温岩石物理力学性能的影响，对不同温度下(25~350℃)的花岗岩、片麻岩和砂岩试样进行液氮冷却处理，开展了一系列的物理力学试验研究，结合微观观察结果分析了各类岩石的损伤机理.结果表明，提高加热温度能够加剧液氮对岩石内部结构的损伤，随温度的升高，岩石的孔隙率、峰值应变逐渐增大，而纵波波速、抗压强度和弹性模量则相反.高温和液氮冷却所产生的热应力导致岩石内部裂纹的萌生和扩展，且微裂纹主要沿石英矿物边界发育.随着加热温度的升高，微裂纹的数量呈逐渐增加的趋势，这是岩石宏观特性退化的主要原因.三类岩石对加热和液氮冷却处理的敏感度不同，这与岩石在成岩作用、矿物成分、胶结类型以及孔隙结构方面的差异有关.     

内蒙古中部乌拉山-大青山地区富铝片麻岩年代学特征

内蒙古中部乌拉山岩群是一套变质程度为高角闪岩相-麻粒岩相的早前寒武纪高级变质岩系,出露于内蒙古中部。为划分乌拉山-大青山地区富铝片麻岩的原岩形成时代,通过对侵入乌拉山岩群黑云石榴斜长片麻岩的石英闪长质片麻岩和紫苏花岗质片麻岩变质深成体进行年代学研究,本次研究涉及的实验样品共6件,分别于内蒙古中部乌拉山-大青山地区片麻岩中和变质深成岩中各取3件。分别为矽线石榴黑云斜长片麻岩(TWB19)、黑云斜长片麻岩(TWB20)、含橄榄石方解石大理岩(TWB18)和紫苏花岗质片麻岩(TW7)、石英闪长质片麻岩(TWB6)和花岗闪长质片麻岩(D1227)。结果表明：紫苏花岗质片麻岩(TW7)的加权平均年龄为2462±13Ma,花岗闪长质片麻岩(D1227)加权平均年龄为2512±24Ma,由于后期构造事件对岩石的改造,锆石的实际年龄应更大一些。可见,乌拉山富铝片麻岩原岩形成年代早于2.5Ga。石英闪长质片麻岩(TWB6)的变质年龄为2.2Ga和1.9Ga,指示乌拉山-大青山地区遭受古元古代早期和晚期构造热事件叠加改造。综上所述,乌拉山-大青山地区富铝片麻岩最晚形成时代限定在2.5Ga。     

基于温度与压力双重作用的致密储层渗透率定量评价模型

为了建立油气开采过程中,储层渗透率随温度、孔隙压力变化而改变的定量评价模型,假定岩石仅产生弹性变形,根据多孔介质弹性力学理论,推导出岩石孔隙体积和尺寸的应力-应变关系;再应用管流模拟渗流,根据Kozeny-Carman方程得到渗透率随温度、孔隙压力变化的定量计算模型.针对常规渗透率测试存在的问题,改进实验方法,模拟真实储层温度压力条件,开展了岩心力学和渗透率同步实验.研究结果表明,模型计算的渗透率损失与实验测试结果吻和良好.模型适用于裂缝不发育的致密岩石在弹性变形范围内的渗透率定量计算.随着油气采出,孔隙压力下降,导致渗透率减小,而地层温度降低,导致渗透率增大,这两方面对渗透率的影响具有相互抵消的作用.因此,由于温度、孔隙压力变化引起的储层岩石渗透率总体变化很小,一般不超过±2％.     

热处理对岩石波速及孔渗的影响

在常压条件下 ,对干燥粉砂岩、灰岩和砾岩 3种储层岩石进行了高温处理 ,测量并分析了岩石波速、渗透率和孔隙度与温度的变化关系。结果表明 ,热处理过程中岩石波速、渗透率和孔隙度等物理性质的变化存在一个突变温度域。经过高温处理后的岩石 ,其波速随温度升高而下降 ,渗透率和孔隙度随温度升高而增加。在阈值温度附近岩石波速、渗透率和孔隙度变化幅度最大 ;高于阈值温度后 ,影响岩石渗透率和孔隙度变化的主要机理是早期产生的微裂纹宽度增加。该实验结果为现场储层热处理效果评价及技术应用提供了依据。     

渤海海域BZ19-6区块变质岩潜山储层特征与优势岩性序列探讨

对渤海BZ19-6区块变质岩潜山数口钻井的铸体薄片、常规物性等数据展开综合分析,依据矿物组成和岩石结构、构造等建立该区块变质岩的岩性划分方案。研究结果表明：除黑云二长片麻岩、黑云斜长片麻岩和黑云钾长片麻岩外,其余变质岩的浅色矿物(石英、长石为主)含量均较高,暗色矿物(黑云母等)含量较低;有效储集空间主要为构造运动产生的未充填裂缝和斜长石的粒内溶孔;当石英含量为25%～35%(体积分数)、斜长石比率为0.4～0.6时,物性最好;碎裂岩、二长片麻岩、二长混合花岗岩、斜长混合花岗岩的浅色矿物含量高,孔隙度和渗透率高,是形成优势储层最有利的变质岩岩性。但是,各岩性之间的浅色矿物含量、物性、抗压强度等相差不显著,指示岩性确实起到基础作用,但是构造作用可能是有利储层形成最主要的控制因素之一。     

高温高压下不同类型糜棱岩纵波速度"软化点\\"特征及其产生机理

在模拟地下某一深度范围的温度和压力条件下,测量了糜棱岩的纵波速度,并对样品进行电子探针研究.测量结果表明,不同的糜棱岩出现纵波速度"软化点\\"的温压条件不同,与之相对应的模拟深度分别为:糜棱岩化石英闪长岩,25km左右;石英闪长质超糜棱岩,27km左右;长英质超糜棱岩,33km左右.指出了纵波速度"软化点\\"的出现与糜棱岩中矿物部分熔融有密切关系,糜棱岩矿物组成中云母矿物对熔体的贡献最大,而长石和石英的贡献较小.分析表明,糜棱岩中云母类含水矿物含量越高,脱水程度越大,部分熔融程度也越大,纵波速度"软化点\\"出现的深度越小.     

气体放电斑图演变过程中的电子激发温度

为了探讨介质阻挡放电中斑图演变与等离子参量之间的内在联系,采用比较谱线相对强度法测量了介质阻挡放电斑图演变过程中电子激发温度的变化.结果显示:随着电压的升高,斑图类型由点状斑图逐渐演变为点线混合状斑图及线状斑图,在此过程中,电子激发温度逐渐升高.但当系统呈现点状斑图时,电子激发温度随电压增长缓慢,只有当系统呈现点线混合状斑图后,电子激发温度才随着外加电压显著升高.实验还测量了点线螺旋波斑图的电子激发温度随放电气体中空气含量的变化关系.结果表明:空气含量越大,则点线螺旋波斑图的电子激发温度越高.     

热处理对岩石波速及孔渗的影响

在常压条件下，对干燥粉砂岩、灰岩和砾岩3种储层岩石进行了高温处理，测量并分析了岩石波速、渗透率和孔隙度与温度的变化关系。结果表明，热处理过程中岩石波速、渗透率和孔隙度等物理性质的变化存在一个突变温度域。经过高温处理后的岩石，其波速随温度升高而下降，渗透率和孔隙度随温度升高而增加。在阈值温度附近岩石波速、渗透率和孔隙度变化幅度最大；高于阈值温度后，影响岩石渗透率和孔隙度变化的主要机理是早期产生的微裂纹宽度增加。该实验结果为现场储层热处理效果评价及技术应用提供了依据。     

熔石英的四阶弹性常数

根据Ｍｕｒｎａｇｈａｎ的有限形变理论和Ｗａｌｌａｃｅ的预应力固体热弹性理论，导出了在流体静压力和单轴应力下立方对称或各向同性固体中小振幅弹性波传播速度与二、三、四阶弹性常数间的非线性应力关系式．用脉冲超声回波重合技术，在０．１至７００ＭＰａ的压力范围，对不同的预应力和波的传播条件，测量了熔石英中超声纵波和横波自然声速值随压力的变化，由实验结果确定了熔石英全部独立的四阶弹性常数．     

超声临界折射纵波测量应力的温度影响

超声临界折射纵波(LCR波)法是无损检测工作状态下结构应力的有效方法.超声LCR波法是敏感测量方法,温度直接影响超声波的传播速度,也会引起超声换能器的尺寸变化.根据超声波测量应力的基础理论-声弹性理论,分析声弹性系数和零应力下飞行时间与温度的定量关系,得到超声波测量应力的温度补偿公式,通过试验测量不同温度下超声LCR波...     

分数导数黏弹性标准线性固体半无限长杆中纵波的传播

在半无限黏弹性长杆中,波在传播过程中波阵面强度会降低,其强度的衰减与黏弹性材料的性质有关.为了分析波在黏弹性杆件传播过程中波速和衰减因子的变化情况,基于分数阶导数理论,分析了黏弹性标准固体模型相关参数对波速和衰减因子的影响,所建模型能够较好地描述出纵波在传播过程中波的相速度和衰减因子的变化.在黏弹性标准固体模型复柔量的基础上,分析了分数导数黏弹性微分算子的阶数、角频率与延迟时间数对波相速度和衰减因子的影响.结果表明:随着延迟时间值的增大,纵波在黏弹性线性标准固体半无限长杆中的传播相速度不断地增大,而衰减因子不断减小;随着分数导数微分算子的增大,纵波传播相速度和衰减因子呈现出先增大后减小的趋势.     

页岩层理与含水率对声波传播影响的实验研究

岩石声学特性研究是开展测井岩石力学及储层性质评价的基础工作,而页岩的声波特性受层理及水化程度影响尤为突出。为此,对层理性页岩在不同含水率条件下进行了超声波透射实验,以研究声波的传播速度及能量衰减特征。研究认为,层理倾角越大,纵、横波速度及纵横波速度比越低,而纵、横波衰减系数越高。另外,纵波速度随含水率的增加先减小后增大,纵波衰减系数反之;横波速度在含水率较低时有所减少,含水率较高时基本不变,而横波衰减系数与含水率的关系并不显著。对比分析归一化结果可知,层理倾角对纵、横波速度的影响皆大于含水率的影响。