不同影响因素下致密灰岩声波特性研究

在研究岩石力学性质、获取地层参数的过程中,岩石的声波特性发挥着重要作用。为了研究致密灰岩的声波特性,从鄂尔多斯盆地3 500 m以下4段灰岩地层取不同孔隙度的岩样进行实验,研究了不同孔隙度、层理、围压、轴压对致密砂岩声波性质的影响。实验结果表明,3 500 m以下致密灰岩的孔隙度分布在5%~13%之间,并且随着孔隙度的增加,灰岩的弹性模量减小,纵横波速呈线性减小;致密灰岩在平行层理方向纵横波速大于垂直层理方向,因为垂直层理方向灰岩声阻抗大;在0~5 MPa内,随着围压增大致密砂岩纵横波速增大明显,围压继续增大,纵横波速变化不明显;轴压较小时,致密灰岩的纵横波速随着轴压的增大变化不明显,当轴压增大到一定程度时,不同围压下纵横波速基本一样,围压对其影响减小。     

昌福山煤矿区灰岩含水层及其与煤系地层的关系

昌福山煤矿区灰岩含水层是矿区未来井下安全生产的主要隐患.通过矿区勘探过程对地下灰岩含水层的控制和掌握情况的分析,了解矿区灰岩含水层的水文地质特征,为可能对未来矿坑产生影响的局部灰岩水提出相应的防治对策,对未来矿山安全生产具有指导和帮助意义.     

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。     

流花油田礁灰岩储层微观性质及驱替特征研究

与碎屑岩储层相比,礁灰岩储层的微观孔隙结构复杂且具有油湿性,其水驱油机理主控因素尚不明确。采用“岩芯扫描电镜、铸体薄片、压汞、润湿性”等静态资料与“微观驱替及岩芯驱替实验”等动态测试相结合的分析方法,建立了“静态数据动态化”的渗流机理研究新方法,明确了礁灰岩储层的微观性质与流体驱替特征的关系以及不同孔隙结构的剩余油分布规律。研究表明,流花礁灰岩储层微观孔隙结构可分为4类,其中,I、Ⅱ、Ⅲ类为有利储层,具有低排驱压力、低退汞效率及强非均质性的特点,储层渗流能力与储层类型关系密切,主控因素有储层类型、孔喉半径比和润湿性3个关键因素。水驱前后的油水分布特点及不同岩芯驱替动态与驱替效果受储层微观性质控制并有直接的相关性。     

XRD研究O2/CO2气氛下石灰石煅烧产物烧结特性

在热重分析天平上进行了O2/CO2气氛下石灰石的煅烧和烧结实验,用氮气吸附仪测定了石灰石煅烧产物CaO的孔结构特性,用X射线衍射仪(XRD)对CaO的晶粒尺寸进行了测量.结果表明:空气气氛下煅烧所得CaO的比表面积较O2/CO2气氛下煅烧所得CaO的大,随温度的升高CaO的比表面积呈现出先减小后增大的趋势,在1 000℃附近达到最大;石灰石煅烧产物CaO的比表面积和晶粒度具有很好的相关性,得到CaO晶粒尺寸与比表面积关系;随晶粒尺寸的增加,比表面积减小,烧结对煅烧产物CaO孔结构的影响是通过影响其晶粒大小来实现的.     

礁灰岩油藏微粒过饱和充填技术机理及创新实践

南海东部地区流花油藏为礁灰岩油藏,按其内部结构特点,包括基质、裂缝及溶孔三重介质。油井含水上升速度快,各项常规增产技术均无明显效果。该油田在“微粒环空充填技术”的基础上,在业内首次创造性提出并尝试了“微粒过饱和充填技术”,已实施的3口井均取得明显效果,在保证产能的同时,含水率比邻井低30%以上,且含水上升速度慢,预测该技术单井增油5×10⁴ m³。但由于礁灰岩油藏地质油藏条件的复杂性,该技术应用的作用机理多有争论。因此,综合裂缝特征、渗流力学、油藏工程、完井工艺、数值模拟等研究,进行了礁灰岩油藏“微粒过饱和充填技术”的作用机理研究,认为起到“控水、堵缝、储层改造”三重作用,早期以储层改造为主、一定程度起到堵缝作用,相对高压充填微颗粒对近井储层起到扩张微裂缝、沟通更多基质储层、增大波及范围,后期以控水为主。该研究将指导本油田对微粒过饱和充填的后续应用,以及对其它裂缝性礁灰岩油田或者底水砂岩油田的控水增产具有较强的指导     

孔庄煤矿Ⅱ5采区底板奥灰水综合探测技术应用

孔庄矿Ⅱ5采区两条下山施工中突遇落差约170m的断层组,使得主采煤层7煤距奥灰不足80m。通过采用瞬变电磁法、并行网络电法、反射共偏移地震法和矿井震波超前探测法等综合物探方法探测115采区两条下山距奥灰顶界的距离以及底板水的赋存情况,为安全掘进提供了准确地质依据。最终采区设计方案根据探测结果进行了调整。     

转炉中石灰石替代部分石灰对脱磷、炉气成分及氧枪枪位的影响

石灰石替代部分石灰进行转炉炼钢可降低炼钢生产成本、减少CO_2排放。为研究其加入量对脱磷、炉气成分和氧枪枪位的影响,进行了石灰石替代比分别为18%、19%、20%、25%、28%、29%、39%、41%的工业试验研究和热力学分析。研究结果表明:(1)石灰石替换比为25%时脱磷效果较好,终点磷含量为0.016%,比原工艺0.030%的终点磷含量降低了47%;(2)用石灰石替代部分石灰后煤气开始回收时刻提前1~2min,煤气回收量增加,且石灰石加入量越大,煤气可回收时刻越早;(3)采用石灰石替代部分石灰冶炼时,转炉氧枪基本控制枪位由1.7m升高到1.8m。     

转炉利用石灰石造渣炼钢的试验研究

基于对石灰石分解机理的分析,研究了炼钢过程中利用石灰石代替石灰进行造渣时炉内富余热量的变化,发现当采用全部石灰进行冶炼时,铁水加入比(质量分数)可达到86.1%左右,随着石灰石加入量的增加,废钢比降低,吨钢富余热量减少,石灰加入量降低.若全部采用石灰石进行造渣,铁水比最高可达到97.0%.在此基础上,利用60 t转炉研究了炼钢过程采用石灰石完全代替石灰进行造渣炼钢的冶金效果.实验发现：与采用石灰造渣炼钢相比,当采用石灰石进行造渣炼钢时,吹炼至4 min时的炉渣TFe质量分数为21.87%,碱度为1.22;随着吹炼时间增加,炉渣TFe含量降低,碱度上升至3.0以上.炼钢过程脱磷更加稳定且脱磷率提高了2.6%;平均终渣碱度为3.52,能满足冶炼的脱磷要求;渣量大幅度降低,从而降低了钢铁料消耗;吹炼时间略有延长,终点熔池温度基本保持不变.研究结果为调整炉料结构、降低生产成本提供了新的方法和思路.     

碳酸钙对水泥熟料矿物水化及显微结构特征的影响

本文采用了导热量热法、DSC、TGA、DTA、SEM—EDXA 以及 X-射线分析等方法研究了 C_3A-CaSO_4·2H_2O-CaCO_3-H_2O 及 C_3S-CaCO_3-H_2O 等系统的水化和显微结构特征。发现 CaCO_3明显加速了C_3A 与石膏的反应,首先形成钙矾石,石膏提前耗尽。在钙矾石向低硫型硫铝酸钙转变的同时碳铝酸钙明显生成。细分散的 CaCO_3还加速了 C_3S的水化并随掺量增加而加快。水化产物生长在碳酸钙颗粒表面,对 C_3S 水化起晶核作用并改善了界面粘结。