各向异性孔隙地层随钻声波测井理论模拟及应用

储层中普遍存在的各向异性和渗透性均会对弹性波传播产生影响。为满足油气资源勘探需求,对复杂储层中各向异性与渗透率的测量评价已逐渐从常规的电缆测井(wireline, WL)发展为随钻声波测井(acoustic logging while drilling, ALWD)。建立随钻声波测井模型,以Biot理论为基础研究了弹性波在横观各向同性孔隙地层中的传播机制,并对含有钻铤的充液井孔内各部分声场进行分析,导出了横观各向同性孔隙地层随钻声波测井的声场表达式。研究了随钻多极子声场模式波的频散特征。结合时间-慢度相关法分析了阵列波形中地层波和钻铤波的到时及慢度特征。结果表明：随钻斯通利波和螺旋波速度频散曲线对地层各向异性和渗透率有不同程度的灵敏度,可用于实际资料的反演,并在此基础上处理了实钻井声波数据,对地层渗透率和各向异性进行了综合评价。研究成果可作为复杂介质地层中随钻声波测井解释的理论基础。     

Chi-g-CPAM絮凝高岭石的原位动力学和絮体形态研究

本研究开发了一种高效絮凝剂——壳聚糖接枝阳离子型聚丙烯酰胺(Chi-g-CPAM)，并比较了其与商用阳离子聚丙烯酰胺(CPAM)对高岭石悬浊液的絮凝行为，分析了絮凝过程动力学以及相应的絮凝层形态变化规律。本文采用原子转移自由基聚合法(ATRP)在硅片上修饰了Chi-g-CPAM和CPAM，采用耗散型石英晶体微量天平进行了原位絮凝行为研究。结果表明Chi-g-CPAM絮凝高岭石的平衡时间仅是CPAM的0.46倍，且高岭石层的总质量更大。Chi-g-CPAM对高岭石的絮凝行为可较好的用动力学拟一阶模型模拟；CPAM絮凝高岭石的过程无法用单一模型来拟合，其初始阶段符合Elovich这一经验方程，反映了絮凝过程中活化能变化较大，这与CPAM的长链分子的架桥、卷扫作用有关。絮体形态研究表明，Chi-g-CPAM和高岭石形成的絮凝层较为致密(K₁ = 0.3513)且不随时间改变，CPAM初始阶段絮凝层构象松散(K₁ = 0.4663)，在800 min后观察到絮凝层构象逐渐塌陷(K₂ = 0.2026)。采用两种絮凝剂进行沉降实验，在用量为75 g/t时，Chi-g-CPAM处理的高岭石悬浊液上清液浊度和CPAM处理的相同，但沉降层厚度小于CPAM，说明Chi-g-CPAM和高岭石的絮凝絮团更致密，这和构象研究分析表现出一致性。该研究有助于更好地了解絮凝剂的絮凝行为，有助于开发用于选矿和尾矿处理的高效絮凝剂。