岩盐储气库水溶建腔岩盐溶蚀模型研究

为了深入研究岩盐水溶机理及溶腔形状变化规律,在岩盐水溶物理机理研究的基础上,根据物质平衡原理和Fick第一扩散定律,导出了水溶造腔腔体边界变化的动边界方程,建立了完整的岩盐溶蚀数学模型.通过计算机数值求解方法,对岩盐溶腔过程进行了动态模拟研究.结果表明,该岩盐溶蚀数学模型能够有效的反映腔体形状的变化规律,指导储气库水溶建腔.     

双孔洞裂隙砂岩裂纹扩展特征试验与颗粒流模拟

基于尺寸为80mm×160mm×30mm的双孔洞裂隙长方体砂岩试样单轴压缩试验结果,分析了双孔洞裂隙砂岩裂纹扩展特征,建立了双孔洞裂隙砂岩宏观应力-应变曲线与裂纹扩展过程的关系.利用颗粒流模拟程序,基于试验结果进行细观参数校准,进一步研究了裂隙倾角对双孔洞裂隙试样力学参数及裂纹扩展特征的影响.与完整砂岩试样相比,双孔洞裂隙试样力学参数显著降低,但降低程度与裂隙倾角密切相关.随着裂隙倾角的增大,双孔洞裂隙试样峰值强度先减小后增大,弹性模量呈逐渐增加的趋势,而峰值应变呈非线性变化.完整试样呈轴向劈裂脆性破坏,而双孔洞裂隙试样首先在孔洞上下边缘及裂隙的尖端附近萌生初始裂纹,裂纹的扩展与贯通导致了试样最终失稳破坏.最后探讨了双孔洞裂隙试样裂纹扩展细观机制:首先在裂隙尖端附近和孔洞边缘形成应力集中区,应力提高导致颗粒间黏结断裂,产生微裂纹;在应力集中区转移过程中不断产生新的微裂纹,微裂纹的汇集形成宏观裂纹.     

双相介质椭圆形孔洞及界面裂纹对SH波的散射

采用复变函数法、格林法和保角映射法研究了双相介质半空间界面裂纹及其附近椭圆形孔洞对水平剪切(SH)波的散射,给出了椭圆形孔洞的动应力集中系数和界面裂纹尖端动应力强度因子的分布情况.首先,将理论模型沿垂直界面剖分为两个直角平面模型,利用保角映射法和镜像叠加原理构造直角平面中平面波场及椭圆形孔洞产生的散射波场;其次,根据界面上的应力和位移连续性条件,利用界面契合技术和裂纹切割技术将两个直角平面契合成含有界面裂纹的双相介质半空间;最后,通过具体算例给出了不同参数条件下椭圆形孔洞的动应力集中系数及界面裂纹尖端的动应力强度因子的分布情况.结果表明:入射角度、入射波数、材料参数、裂纹长度等因素会对动应力集中系数及动应力强度因子的分布产生影响.     

白云母在碱剂中的溶蚀实验研究

系统地研究了白云母与碱剂(Na2CO3和NaOH)间的相互作用;分别对反应后的液相参数和固相参数进行了全面测定。研究结果表明:白云母在碱剂中存在短期瞬时效应和振荡变化趋势;NaOH浓度差异对白云母溶蚀程度的影响明显强于Na2CO3浓度差异对它的影响。此外,反应液中硅铝元素浓度之比与原始固相中的比例一致说明白云母在碱剂中发生了一致性溶蚀;而温度升高可以促进白云母的溶蚀。     

碳酸盐岩酸蚀裂缝渗流-传热特性

充分认识流体在碳酸盐岩酸蚀裂隙面上的渗流传热特性,实现地热能的可持续开发利用是十分必要的。针对碳酸盐岩热储非均质性和缝洞发育的突出特点,采用自主研发的实时高温常规三轴试验系统,能够真实模拟岩石裂隙的真实对流换热过程。采用试验和模拟相结合的方法,进行了碳酸盐岩裂缝渗流传热耦合机理研究。结果显示,裂缝表面进行非均匀性溶蚀,形成一条具有导流能力的人工裂缝,达到改善流体渗流条件的目的;在温度一定的条件下,对流换热系数增幅与流量、压强呈正相关;采用COMSOL Multiphysics软件对碳酸盐岩单裂隙渗流传热过程进行了模拟计算,开展了实际热储层环境条件下对流换热仿真分析,实验结果验证了数值模拟的正确性与可靠性,获得了储层温度场的演化规律。     

纳米孔洞发射位错的愈合机理研究

孔洞影响材料的使用寿命,因此孔洞愈合的机理研究有重要意义。本研究采用晶体相场(Phase Field Crystal, PFC)模型,研究纳米孔洞缺陷在单轴压应变作用下的微观愈合过程中位错发射的特征。结果表明,在压应变作用下,体系能量累积到某一临界值时,孔洞发生变形并长出凸口,在凸口处位错开始萌生。随着压应变的增加,凸口处位错开始发射,使得孔洞不断缩小,最终通过该方式实现孔洞愈合。上述结果表明,位错发射机制是纳米孔洞愈合的主要形式,对防止材料裂纹的扩展以及提高材料的寿命具有重要的理论意义。     

三塘湖盆地石炭系埋藏溶蚀型凝灰岩致密油成藏特征

凝灰岩致密油藏作为一种特殊的油藏类型,已受到高度关注,但前人对埋藏成岩阶段形成的凝灰岩致密油藏研究很少。本文通过对三塘湖盆地石炭系哈尔加乌组埋藏溶蚀型凝灰岩致密油成藏条件的研究,明确了成藏主控因素,并建立了成藏模式。研究表明：哈尔加乌组烃源岩有机质丰度较高,有机质类型较好,并处于成熟演化阶段,油源对比表明埋藏溶蚀型凝灰岩油藏中原油来自哈尔加乌组内部烃源岩;埋藏溶蚀型凝灰岩物性较好,溶蚀孔隙为上部烃源岩在演化过程中产生的大量有机酸对储层的溶蚀作用而形成;埋藏溶蚀型凝灰岩油藏的形成主要受哈尔加乌组成熟烃源岩分布、卡拉岗组大套烃源岩下部物性较好的凝灰岩储层及圈闭条件的控制,形成“下部成熟烃源岩供烃、上部有机酸溶蚀形成物性较好凝灰岩储层及有效圈闭存储”多项成藏条件有利配置下的成藏模式。本文研究将对其他地区埋藏溶蚀型凝灰岩油藏的分布与预测提供借鉴。     

基于双目立体视觉的孔洞填充方案研究

主要研究基于双目立体视觉重建三维模型的孔洞填充方案。在重建三维模型过程中,视差图出现的孔洞造成重建模型的深度信息缺失和不连续现象。针对这个问题,提出使用双边滤波器、中值滤波器和形态学处理三者融合的方案。实验结果证明,融合方案有效地实现孔洞填充,进一步解决三维模型深度信息不连续性问题。     

查干凹陷巴二段有效储层控制因素分析

查干凹陷是中生代的沉积凹陷,巴音戈壁组二段是主力生烃层段,扇三角洲环凹分布,但扇三角洲沉积粒度
粗、相变快、物性差,储层有效性是油气成藏的主控因素。针对有效储层的形成机制和分布,开展了沉积相、成岩作
用、储层预测等方面的研究。认为,扇三角洲不同相带储集物性差别较大,平原相砂砾岩杂基含量高、分选差,储层致
密;外前缘相岩石粒度偏细,水动力弱,泥质含量高,储层物性较差;扇三角洲内前缘分流河道微相岩石多为细砾岩、
粗砂岩,分选较好,泥质含量较低,成岩早期的钙质胶结作用对压实起到抑制作用,为后期溶蚀作用创造了条件,碱性
沉积环境及其储层的成岩演化史有利于形成溶蚀孔隙。油气成藏具有扇三角洲前缘储-平原封堵-源内近距离运
移-构造背景控藏的特点。在上述认识基础上,优选乌力吉构造带重点解剖,在扇三角洲前缘钻探获得突破。     

鄂尔多斯盆地西缘克里摩里组古喀斯特洞穴特征及发育控制因素

鄂尔多斯盆地西缘下奥陶统克里摩里组发育的古喀斯特洞穴具有良好的勘探前景,但洞穴预测难度大,勘探风险高,需要准确认识古喀斯特洞穴基本特征与储层发育规律,降低勘探风险。通过岩心观察、薄片鉴定以及录井、测井、地震等手段分析表明,该套喀斯特洞穴主要发育在颗粒灰岩内,横、纵向分布稳定,依据岩石学、录测井及地震响应特征可分为垮塌半充填型和暗河充填型,后者进一步分成角砾充填和泥质充填2种类型。喀斯特洞穴具有加里东期大气淡水顺层溶蚀特征,其发育受到岩性、古地貌及古地质条件的共同控制,台缘礁滩微相颗粒灰岩是优先可溶性基岩,古喀斯特斜披提供了有利的水动力条件,加里东期同生微断裂提供了渗流通道,上奥陶统是否覆盖决定了洞穴类型及充填程度。