原状膨胀土干湿过程中持水特性及孔隙结构分析

国内外学者对重塑膨胀土的持水特性和孔隙结构研究较多,但对干湿过程中原状膨胀土的持水特性和孔隙结构研究较少.运用WP4C仪量测原状与重塑膨胀土在脱湿与吸湿过程中的土水特征曲线,同时用压汞法量测脱湿到不同吸力时原状和重塑膨胀土的孔隙结构.试验结果表明：原状与重塑膨胀土的土水特征曲线均有明显的滞回特性,但原状膨胀土的滞回圈比重塑试样的要大.原状土的累计汞压入体积量曲线高于重塑土的,两者曲线变化特征一致;随着含水率的减小累积分布曲线整体向下移动.关于孔径分布曲线,原状样的孔隙分布曲线为单峰,但干化后原状样的曲线上单峰逐渐消失;干化后的原状土和重塑土的曲线具有相似性,颗粒间孔隙在0.1～0.01μm间均存在峰值,但积聚体内孔隙所对应的峰值存在差异;原状膨胀土的曲线波动幅度和频率较重塑膨胀土的大,且原状土的分布曲线具有明显的锯齿状,从而导致原状土具有更明显的瓶颈效应,这可解释原状样的滞回圈比重塑样大的现象.     

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。     

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.     

孔隙溶液对膨胀土微观结构的影响

采用压汞试验和扫描电镜试验,对不同干密度(1.3,1.5,1.7 g/cm~3)的压实膨胀土试样受不同浓度(0.0,0.5,1.0,2.0 mol/L)的NaCl溶液饱和后微观结构的演化进行了详细研究.压汞试验结果表明:NaCl溶液对土中小、微孔隙的影响显著,随着NaCl溶液浓度的增加,小、微孔隙减少,且这种影响随着初始干密度的增加而更为明显.扫描电镜图像显示出NaCl溶液浓度对黏土微观结构的整体形态影响非常明显,钠离子浓度增加后,土颗粒集聚化,使土体表现得非常致密,土中出现架空贯穿孔隙.     

孔隙分布曲线及其在土的结构性分析中的应用

对原状结构性黄土几个点上的试样,在利用电子显微镜进行孔隙分布定量分析的基础上,总结了减小随机性影响的方法,从而得到了规律稳定、具有较高灵敏性的孔隙分布曲线.提出了将孔隙分布曲线与颗粒分布曲线结合起来,发掘更多土结构性信息的思路.     

基于核磁共振孔隙结构的产能评价

分析A凹陷下第三系毛管压力曲线特征,结合核磁、试油、压裂资料,筛选出有效孔隙度、绝对渗透率、排驱压力、孔隙喉道均值、分选系数、最大进汞饱和度6个储层分类关键评价参数.由该6种关键参数构建一条储层分类综合评价指数曲线,对A凹陷下第三系储层进行系统地分类,共试油95层,储层产能评价准确率为88.42%.该方法弥补了利用常规测井和岩心毛管压力曲线进行储层分类的不足,提高了储层分类精度.     

宁淮高速公路改良膨胀土压实特性研究

宁淮高速公路有90多km的路段通过膨胀土地区,路堤用石灰改良膨胀土填筑．为指导施工和控制填土质量,研究了最大干密度试验方法．结果表明,不同制样过程的石灰改良膨胀土标准击实试验获得的最大干密度有明显差别,其中湿法击实试验的试样含水率变化过程与现场石灰改良土的含水率变化过程相同．因此,工程建设只能用湿法获得的最大干密度作为压实度控制标准．     

压实黄土状粉土毛细特性试验研究

基于压实黄土状粉土的基本性质,利用一维土柱仪进行毛细作用模型试验。数据分析、图形拟合后,得到了压实黄土状粉土毛细水上升规律。试验结果表明,毛细水上升的速率随毛细上升高度的增加而逐渐衰减。当毛细水到达某截面时,该截面处的基质吸力先平缓变小,后急剧下降,随之渐趋于稳定;该截面处的体积含水率先平缓上升,后急剧增大,随之渐趋于稳定。对毛细水上升高度随时间变化曲线、体积含水率与基质吸力关系进行拟合统计。通过对比三组不同土柱高度的试验结果,表明当土柱长细比为4.68和9.54时,毛细水上升规律基本一致,故证明当长细比大于4.68时,可按一维毛细作用考虑。     

徐淮地区新地层的压实与异常孔隙压力的形成

本文依据对徐州、淮北地区第四含水层的特征和四含水位急剧下降情况的分析,指出四含水位下降造成该区新生代下部覆盖层的压实,因而导致地面沉降。又指出疏排四含水在细颗粒沉积物中可以形成异常孔隙压力,而异常孔隙压力很可能是引起该区煤矿立井井筒破裂的重要原因。     

基于核磁共振技术的岩石孔隙结构特征测定

为研究岩石的孔隙结构特征,采用核磁共振技术(NMR)对花岗岩进行测量,得到花岗岩的横向弛豫时间t2分布、NMR测量结果和核磁共振成像图像.研究结果表明:花岗岩的t2分布主要为3个峰,第1个峰和第2个峰的面积占峰总面积的98％以上;岩石组成颗粒粒度的不同,引起了岩石核磁共振弛豫特性的差异.花岗岩的平均孔隙度为1.79％,t'2平均值为26.1ms,束缚流体饱和度平均值占88.5％,核磁共振成像显示岩石的孔隙结构特征,为孔隙结构分析提供依据.岩石核磁共振特征的变化规律和成像结果为岩石微观结构和岩石损伤机理研究提供实验数据.     

基于核磁与压汞资料的储层孔隙结构特征研究

X1井区位于酒泉盆地营尔凹陷长沙岭构造带,下白垩统下沟组一段（K₁g¹）储层岩石类型主要为岩屑砂岩和长石岩屑砂岩,发育砂泥岩薄互层,储层非均质性强,给储层评价带来较大困难。而流体识别、储层评价及后期开发措施在很大程度上依赖于对储层的孔隙结构的认识。以X1井区为例,对研究区的矿物成分进行统计分析、对电镜薄片观测的孔隙类型进行分类研究,重点根据该井区的压汞及核磁共振T₂谱等测试数据,建立了T₂谱与岩芯孔喉半径的定量计算方法,并结合核磁共振测井资料,形成了连续定量刻画储层孔喉半径变化特征的方法;对孔喉半径的定量刻画,可以为了解储层孔渗的变化提供思路,为研究区储层孔隙结构和储层非均质性研究提供更丰富的信息。     

罗庞塬地区延长组孔隙结构特征研究

储层的孔隙结构研究是油藏精细描述、储层综合评价的重要内容,油气储集岩的微观孔隙结构对其物性具有重要的控制作用。采用铸体薄片、扫描电镜、高压压汞等多种技术手段,对罗庞塬地区延长组的孔隙结构进行了深入的分析研究。罗庞塬地区砂岩储层孔隙类型主要为粒间孔,其次为粒内孔、铸模孔、长石溶孔,另有少量裂隙孔,岩石类型为细粒一极细粒岩屑长石砂岩。铸体薄片、孔喉图像分析表明,研究区具有复杂的孔喉分布特征,不同微相孔喉分布及孔隙结构特征是造成油井产能差异的重要因素,所以研究孔隙结构是非常重要的。     

氧化钙孔结构特征的数学描述与分析

假设孔隙分布服从指数形式分布与对数正态形式分布,建立了指数形式模型与对数形式模型,并采用这两个模型分别对CaO孔隙分布特性进行了模拟,结果证明,在一定的孔径范围内,考虑了孔径密度分布的指数形式模型较对数形式模型更与实验结果相吻合,能更好地反映孔隙分布的变化特性.同时提出了在同一模型中,对孔隙长度分布和孔径分布定义成不同形式的设想.     

平茬周期对沙柳林地土壤孔隙结构分形特征的影响

为揭示毛乌素沙地不同平茬周期的人工沙柳林地土壤孔隙的分形特征,阐明平茬周期对沙柳林地土壤孔隙结构特征的影响,以平茬周期为3、5、7a进行定期抚育的沙柳林地土壤为研究对象,通过低温氮气吸附试验研究了不同平茬周期沙柳林地0～50 cm土壤的孔隙结构参数及等温吸附曲线,采用Frenkel-Halsey-Hill模型计算孔隙表...     

考虑多尺度孔隙耦合效应的非饱和膨胀土本构模型

颗粒型膨润土材料具有颗粒间孔隙、集合体间孔隙和集合体内孔隙等多尺度孔隙结构特征,传统非饱和膨胀土双孔模型（BExM）难以准确描述其宏观力学行为。在现有BExM模型的理论框架基础上,从颗粒型膨润土材料的三重孔隙结构出发,通过双加载屈服面方程和宏微观耦合效应函数表征膨润土颗粒混合物的多尺度孔隙弹塑性变形行为及其相互耦合关系。通过对比试验数据与模型模拟结果发现,模型可较好地描述非饱和颗粒型膨润土材料的膨胀力特征、膨胀变形特征以及宏微观孔隙结构演化规律。     

页岩带压渗吸核磁共振响应特征实验研究

为进一步认识页岩气储层岩石中压裂液等外来流体的影响,选择四川某页岩气藏岩样完成了不带压和带压下渗吸核磁共振响应特征实验。结果表明,不带压自发渗吸过程中,岩样的T₂谱曲线峰值增加、两翼扩展,从单峰特征变成了双峰特征,表明页岩岩样中的渗吸量随时间的增加不断地增加,并形成了新的孔缝系统,这与扫描电镜实验观察的渗吸前后孔隙结构变化结果一致。带压渗吸过程中,岩样的T₂谱曲线表现为单峰特征,且基本上不发生变化;当卸载应力后完成不带压自发渗吸实验时,岩样的T₂曲线表现出了与之前不带压自发渗吸实验观察一致的结果,这说明岩样上作用的应力影响页岩的渗吸特征。因此,在页岩渗吸实验评价及应用中应考虑应力敏感性的影响。     

涠洲F4油田流沙港组储层微观结构及两相渗流特征

 涠洲F4 油田位于南海北部湾地区,包含涠洲组和流沙港组两套含油层,其中涠洲组属于高渗油藏,已经全面开发,测井解释结果显示流沙港组储量可观,但低渗透储量高达82%,涠洲组的开发经验不适用于流沙港组。针对流沙港组非均质性强、微观孔隙结构复杂及注水难度大等问题,利用恒速压汞、核磁共振和油水驱替物理模拟等实验技术,对储层微观孔隙结构及油水驱替规律等进行系统研究。研究表明,涠洲F4 油田流沙港组需要技术攻关的储层渗透率是1×10^-3~5×10^-3 μm²,且储层渗透率低于2×10^-3μm²时,以小于1 μm 的喉道为主,渗流阻力大,水驱开发难度大;低渗透油藏,前期保持较高地层压力能明显提高驱替效率,残余油状态水相渗透率低于0.2,注水压力高,后期采用小排量温和注水既有利于有效注水,又能保持较高渗吸效率,以此提高储层采收率。     

含铁粉尘碳酸化球团孔的结构特性

通过压汞法测量研究了不同CaO含量、不同造球时间的生球以及不同反应温度、不同CO2分压条件下固结生成的碳酸化球团的孔隙结构特征.结果表明:随着CaO含量增加和造球时间延长,生球的平均孔径、显孔隙度、临界孔径和最可几孔径都相应有所降低,生球凝胶孔含量随CaO含量增加而升高,孔隙比表面积增大,利于反应进行的10~300nm孔隙数量增多.优化反应温度、提高CO2分压,有利于促进球团CaCO3微晶大量生成,细化孔径,形成连接桥,冷固结强度显著提高.     

NMR求解多孔固体孔径分布的逐步回归方法

探讨了用ＮＭＲ方法解多孔固体孔径分布中有关病态积分方程的求解问题，借助于数理统计中的逐步回归分析，加入非负限制，给出了一个新的求解方法，这种方法数值上很稳定，计算量小，可以给出较为连续的ｆ（Ｔ１）分布曲线，并采用岭回归和Ｈｅｓｓｅ光滑方法抑制噪声的影响，从所给出的计算实例看出，这种方法有一定的优越性。     

负载Pd/Cu活性碳纤维的孔结构研究

采用吸附仪测定了所制负载金属活性碳纤维的吸附等温线 ,然后用不同理论方法对孔径分布进行表征分析。结果表明负载Pd Cu的活性碳纤维仍以微孔为主 ,微孔孔径呈单分布。随着活性碳纤维负载Pd Cu量的增加 ,中孔孔容增大 ,纤维孔径分布曲线的举点 (峰值 )位置略有增加 ,平均微孔孔径增大 ,但负载量在 10 %以内时最大微孔孔容和BET比表面积下降。负载Pd Cu活性碳纤维的孔结构特征与催化反应性能有密切联系