水基泥浆页岩稳定剂——K-AHM防塌机理的探讨

本文研究了改性沥青(K-AHM)与改性淀粉(S-P)对页岩的稳定作用。实验结果表明,不论是室温还是加温的情况下,K-AHM对页岩膨胀的抑制作用均好于S-P。通过红外光谱与等温吸附实验证明,K-AHM抑制页岩膨胀是因为它能吸附到页岩表面上,形成一层较厚的疏水膜,从而防止水分进入页岩。     

桂西北泥盆系罗富组泥页岩烃源岩有机地球化学特征及意义

通过野外剖面勘测、室内烃源岩地球化学分析以及碳同位素测试的方法和手段,对桂西泥盆系罗富组(D_2l)的黑色泥页岩烃源岩进行了研究。结果表明:研究区烃源岩有机质丰度普遍较高,TOC值为0.62%~2.74%,平均值为2.12%,均超过生烃门限(TOC=0.2%);氯仿沥青"A"含量为0.003 5%~0.143 8%,平均值为0.0439%,总烃含量(HC)为9.144~1177.5×10~(-6)(ppm),平均值为302.14×10~(-6)(ppm),生烃条件好。河池-南丹剖面烃源岩有机质类型主要为Ⅰ_1型,其他绝大部分为Ⅰ_2型在河池西南剖面有机质出现Ⅲ_1型。R_0的值为3.47%~3.73%,均处于过成熟阶段。有机质正构烷烃的分布既有单峰型,又有双峰型;Pr/Ph的比值均小于1,三环萜烷以C_(23)和C_(21)为主峰,藿烷以C_(30)藿烷含量最高,其次为C_(29)藿烷,伽马蜡烷/C_(30)。藿烷的比值为0.15~0.16,伽马蜡烷含量较高;C_(28)甾烷含量最高,其次是C_(29)甾烷,C_(27)甾烷含量最低,甾烷呈反"L"型分布。以上生物标志化合物的参数表明:罗富组烃源岩的有机质来源以低等水生生物为主,并有陆源高等植物的输入,沉积环境为还原的微咸水海相沉积环境。     

页岩基质中甲烷传质输运产能计算模型

页岩气藏基质中存在吸附气和游离气,通过扩散和渗流两种传输机制进行流动。为了研究页岩气藏基质产气规律,推导了一维页岩基质产气量计算公式,扩散体积流量与入口压力成线性正比关系,渗流体积流量与入口压力成二次函数关系,渗透率越高、扩散系数越大,则体积流量越大。在此基础上,设计了全直径页岩岩心甲烷解吸、扩散、渗流耦合实验,研究了产气量与压力的变化关系;并通过拟稳态阶段的实验数据验证了一维页岩基质产气量计算公式的正确性。利用模型计算结果预测了页岩气传质输运实验未来体积流量的变化趋势:当入口压力达到15 MPa时,渗流体积流量在耦合流量中所占比例接近50%;当入口压力低于15 MPa时,扩散体积流量在耦合流量中所占比例较高。     

黔南坳陷牛蹄塘组富有机质页岩生气期和生气量

通过对华北地台上元古界青白口系下马岭组页岩样品和塔里木盆地寒武系富有机质页岩生成的原油样品进行热解实验,结合沉积史、热史等,利用化学动力学方法对黔南坳陷下寒武统牛蹄塘组富有机质页岩主要生气期和生气量进行研究。结果表明:黔南坳陷牛蹄塘组富有机质页岩主要成油期约为510~430 Ma,即早奥陶世早期至早奥陶世晚期,主要成气期约为500~240 Ma,即早奥陶世至晚二叠世;黔南坳陷牛蹄塘组富有机质页岩成气由干酪根成气和原油裂解成气两个阶段组成,分别约为500~475 Ma和400~240 Ma,即早奥陶世至中奥陶世和泥盆纪至早二叠世;黔南坳陷牛蹄塘组富有机质页岩的总生气量约为2 735.7×1011m3,主要生气时期为奥陶纪、泥盆纪和石炭纪,单位质量页岩生气量分别为14.72、8.87和6.54 m3/t,依次占总生气量的41.0%、24.7%和18.0%。     

自定中心振动筛的自定中心原理研究

筛箱各点运动轨迹为圆的振动筛工作时,激振轴上存在唯一的瞬时速度中心线,而且瞬心线的位置不变。瞬心线位于激振轴中心线与偏心块质心之间,该线到激振轴中心线的距线等于振动筛的振幅。只要胶带轮的几何中心安装于瞬心线上,胶带轮就只作定轴转动,不随筛箱振动。     

卧式椭圆轨迹振动筛的自定中心问题研究

当振动筛筛箱各点作长轴平行于筛面的椭圆轨迹运动时,这种振动筛的胶带轮不可能只作定轴转动(即自定中心)。如果恰当地选择胶带轮几何中心的偏心值,胶带轮的摆动幅度将减小,因此,胶带的工作情况仍将得到改善。     

泥页岩比表面积测定方法实验研究

粘土或泥页岩的比表面积与其膨胀压或水化趋势有函数关系,是表征泥页岩水化特性或粘土膨胀量的指标。目前,测定粘土或泥页岩比表面积的方法较多,本文选择了两种方法进行对比实验研究。结果表明, CST法是一种简便、省时且较为精确的方法。     

水敏性泥页岩地层与钻井液接触时水化能力的实验研究

地层与泥浆组成体系的扩散吸附常数及井眼围岩吸附水增量分布是水敏性泥岩地层井壁稳定性研究所需的重要参数,其影响因素相当复杂,很难通过室内简单实验进行测定。本文从室内长岩心岩电流动实验出发,对利用测井参数确定扩散吸附常数及井眼围岩吸附水增量分布的方法进行了研究,结果表明通过对静滤失状态下侵入方向电阻率剖面的定量分析,可以使扩散吸附常数及井眼围岩吸附水增量分布得到唯一确定。而且该方法较之目前所见方法简单且容易操作。     

页岩形变及破坏特征研究进展及展望

随着常规油气资源的减少,页岩油气等非常规资源的加速开发,如何获得准确的页岩力学参数为钻井与压裂提供指导是中外学者研究的方向。从页岩岩石力学的室内实验(如单轴、三轴、声波实验等)、理论研究、数值方法(如有限元、离散元等)三方面对页岩的应力-应变特性、岩石破裂模式、本构模型与强度理念等研究进展进行综述,得出如下结论:页岩的形变特征主要脆性为主,且峰值应力表现出明显层理相关性;页岩的破坏特征与层理方向、围压、裂缝特性、埋深、浸泡液体等具有密切联系;页岩内部具有大量微孔隙、微裂缝,其本构模型主要基于损伤理论建立;强度准则主要基于单一弱面准则与横观各向同性建立。展望了如3D打印技术与页岩模型相结合,打印出给定参数的类岩石样品;考虑多耦合因素控制及多弱面结构下的本构模型和岩石破裂准则等岩石力学研究前景。     

赣东北地区下寒武统荷塘组页岩气保存条件分析

通过剖面测量等野外地质调查手段和"X"射线衍射分析等室内实验测试方法,分析了赣东北地区下寒武统荷塘组页岩气赋存的物质基础、孔隙特征、演化特征及构造发育特征等地质条件,在确认了下寒武统荷塘组页岩具有良好生烃条件的前提下,重点研究了荷塘组页岩气的保存条件及其差异性。研究结果表明:研究区页岩气保存条件整体良好,下寒武统荷塘组页岩含气量在(1.0~5.0)m3/t之间;受构造和岩浆活动的影响,不同地区页岩气保存条件存在差异;扬子地块、上饶地块及怀玉山区块在断裂、岩浆活动及成岩作用综合影响下,页岩层构造变形程度大,完整度遭到一定破坏,页岩气保存条件相对较差;玉山区块受后期构造运动影响小,岩浆活动弱,褶皱相对宽缓,下寒武统荷塘组页岩埋深和厚度大,页岩气保存条件相对较好。