凝灰岩发泡材料的制备及性能影响因素研究

以信阳凝灰岩为主要原料,碳化硅为发泡剂,制备出无机发泡材料。探讨了碳化硅的发泡机理,并对凝灰岩掺量、发泡剂掺量、促进剂掺量、发泡温度、发泡温度下保温时间、成型压力及升温速率等影响凝灰岩发泡材料性能的因素进行了研究。确定了较合适的参数为:凝灰岩掺量50%、发泡剂掺量0.75%、磷酸钠掺量2.5%、硼砂掺量2.5%、发泡温度975℃、发泡温度下保温时间30 min、坯体成型压力4 MPa、升温速率20℃/min。此条件下制得的发泡材料表观密度约为0.54 g/cm3,吸水率为0.54%。     

致密火山岩物性影响因素分析与储层质量预测——以马朗-条湖凹陷条湖组为例

在三塘湖盆地马朗-条湖凹陷条湖组二段晶屑玻屑沉凝灰岩致密储层中发现了工业油流。为了研究致密油的分布规律,通过研究岩相和成岩作用对火山岩储层物性的影响,进行了成岩作用数值模拟,结合条湖组二段的岩相图,预测了4类储层在平面上的分布。结果表明,角砾岩和凝灰岩的物性最好,玻屑晶屑沉凝灰岩和火山碎屑沉积岩的物性次之,熔岩的物性最差;随成岩作用的增强,储层的物性变差,储层物性是岩性和成岩作用综合作用的结果。常规储层（孔隙度≥9%）分布在马朗-条湖凹陷的南部,低致密储层（7%≤孔隙度<9%）和高致密储层（4%≤孔隙度<7%）分布在凹陷的中北部。在常规储层分布区,以寻找有效圈闭为主;而在致密储层分布区,则应注重储层和烃源的研究。     

加碱低温煅烧玻屑凝灰岩制备无熟料水泥

加碱低温煅烧玻屑凝灰岩制备无熟料水泥,初步优化了制备工艺并通过SEM和XRD分析探讨了胶凝机理。通过在该凝灰岩中掺加烧碱或纯碱低温煅烧,然后掺入占煅烧料15%的Ca(OH)2和30%的Ca SO4·2H2O,制得具有适当强度且抗水性良好的无熟料水泥。石膏的加入能有效提高水泥强度,加碱可降低煅烧温度,从无碱煅烧时的700℃降低至加碱煅烧时的300℃并提高胶凝活性,烧碱比纯碱更为有效。随着Na OH增加至凝灰岩的8%,水泥抗压强度增加至基本稳定。SEM与XRD分析均表明,水泥水化时并未生成结晶水化物。     

深部凝灰岩巷道支护研究与试验

在阐述凝灰岩变形机制的基础上，优化了深部凝灰岩岩层中巷道支护设计方案及支护参数，通过对试验巷道的矿压监测，得出试验成功的结论。     

凝灰岩矿泥影响氧化铜矿浮选过程的机理

凝灰岩型氧化铜矿浮选过程中,矿泥对浮选过程产生严重影响。采用SEM-EDS对矿泥、浮选精矿和尾矿的形貌及矿物组成进行表征,测量矿泥比表面积,药剂吸附量,研究矿泥对捕收剂的吸附特性。结果表明:凝灰岩矿泥表面为鳞片、薄片状,比表面积大,对捕收剂吸附活性高。提高矿浆温度,取消起泡剂,氧化铜矿浮选效果得到改善。一粗两精三扫、中矿顺序返回的闭路流程能够获得品位21.40%、回收率86.25%的铜精矿。     

青藏高原新生代伦坡拉盆地丁青湖组测井剖面凝灰岩标志层的识别

确立含油气盆地内部的标志层是建立盆地地层格架、基础沉积学研究以及油气勘探开发过中地层对比的基础。火山灰堆积形成的凝灰岩往往大范围分布,这些层位保存了精确年代信息而且具有明显区别于其他沉积岩的岩性特征,是理想的标志层。在青藏高原唯一发现工业油流的新生代伦坡拉盆地中即存在一套约23.5Ma的凝灰岩层。虽然伦坡拉盆地经历了一定规模的勘探开发,但大部分钻井并没有钻取岩心。因此,虽然该套凝灰岩仅在地表露头中可见,但是在测井剖面上尚未标定,这也导致了盆地内部钻井剖面不能精确对比。本研究对旺1井丁青湖组中下段一部分进行了旋回地层学分析,并与含凝灰岩露头剖面进行对比,进而确定了测井剖面中凝灰岩的准确位置(853m)。该套23.5Ma沉积于丁青湖组中的凝灰岩层具有高自然伽马、高声波时差、高电阻率、低自然电位的特征。     

非金属矿制备高强石油压裂支撑剂试验研究

以铝矾土、高岭土、凝灰岩、膨润土等非金属矿为主要原料,制备高强度的石油压裂支撑剂。运用单因素法研究了主要原料铝硅比、烧结温度以及烧结时间对支撑剂性能的影响。结果表明,原料中总铝硅比为1.9∶1时,1275℃下焙烧105 min,样品具有较好的抗压裂性能。采用多晶X-射线粉末衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)等技术对其物相组成和结构进行表征,结果表明,高温下形成的刚玉、莫来石和蓝晶石相是样品具有较高强度的主要原因。     

塔里木盆地台盆区火山作用对有机质演化的影响

对塔里木盆地台盆区中1井和中11井的有机质成熟度演化规律分析发现,同处于台盆区的2口探井距离仅约13km,地层演化和构造特征相似,其有机质演化规律却截然不同。对其岩性特征和有机质演化的对比表明,发生有机质演化突变之处正是火山物质开始增多的地方,这说明火山作用的存在导致了有机质演化规律的突变。这2口井也可以作为火山作用对有机质演化规律产生影响的范例。     

海拉尔盆地柯绿泥石和钠板石特征及地质意义

柯绿泥石和钠板石为稀有矿物,在储层中并不常见,而两者同时出现则很罕见。通过最近的海拉尔盆地特殊储层样品的扫描电镜和X-衍射试验分析,发现1:1规则混合层矿物柯绿泥石和钠板石同时存在于海拉尔盆地含火山凝灰质蚀变储层或非储层的某些井段中,而且在一定范围内的岩石孔隙中可以大量出现,指出了本区柯绿泥石和钠板石的组合特征,结合该区地层水和微量元素地球化学特征以及重砂特征等研究了柯绿泥石和钠板石的成因矿物学意义和其他石油地质意义。海拉尔盆地柯绿泥石和钠板石在同一储层样品中的共生存在现象是世界范围内的首次发现。