超声反射波频谱分析的模拟和实验研究

半波层原理和多层介质反射波理论是固井质量检测方法研究的依据。在超声固井质量检测中，套管井内的反射波受井下复合介质特性的影响很大。理论模研究的结果表明，采用满足套管谐振频率的超声反射波频谱分析技术，可以区别和提取第一界面（水泥与套管）、第二界面（水泥与地层）胶结状态的特征信息，从而达到检测水泥胶结质量的目标。根据在不同介质参数实体模型中开展的反射波实验研究，本文确立了两个界面的频谱特征区（即频域），     

利用地震品质因子Q比例的分布特征预测南川页岩气藏保存条件

根据地震数据、地质资料和地震属性，开展了南川地区五峰组-龙马溪组下部页岩的地震品质因子Q平面上分布与页岩气保存条件评价研究。针对南川地区页岩气开发中的断裂破碎带，提出了一种获取稳定品质因子Q比例及界限的工作流程和相应的迭代算法。研究表明，地震品质因子Q比例的分布可以快速、直观识别出断裂破碎带的内幕特征与不同类型页岩分布区。其中，断裂破碎带页岩区的品质因子Q比例总体上偏小，大多低于0.2，局部超过0.5，平面上分布杂乱、碎斑状；页岩呈北东向展布的条带，被断裂所撕裂、破碎，保存条件较差。稳定分布的页岩区的品质因子Q比例是较高的，超过0.7，平面变化稳定，没有突变现象，保存条件好。微裂缝发育的页岩区的品质因子Q比例具有渐变的趋势性，品质因子Q比例的分布从该页岩区的边部0.7向中部有规律地减小至0.1，保存条件最佳。实践证明，高产气井大多位于稳定分布的页岩区或内部微裂隙发育的稳定页岩区，地震品质因子Q比例研究方法对页岩气保存评价与开发井优化部署是一个实用工具。     

沙丘14井钻井液技术

沙丘14井是位于准噶尔盆地东部隆起北三台凸起的一口预探井,完钻层位为二叠系平地泉组,完钻井深3250m。针对二开井段八道湾组煤层的垮塌现象,通过提高滤液粘度、改善泥饼质量、增强封堵作用和适当提高钻井液密度有效解决了垮塌现象。针对三开井段硬脆性泥页岩的剥落掉块,通过加强对硬脆性泥页岩层理和微裂缝的封堵、增强钻井液对硬脆性泥页岩中膨胀性粘土的抑制作用有效解决了其剥落掉块问题。二开井段平均井径扩大率0.90%,最大井径扩大率5.69%。三开井段平均井径扩大率5.58%,最大井径扩大率33.88%。全井无事故,电测成功率100%。     

复杂碳酸盐岩储集层裂缝发育特征及形成机制——以哈萨克斯坦让纳若尔油田为例

通过岩心观察、薄片分析等方法研究让纳若尔油田储集层裂缝发育特征,发现油田发育宏观裂缝和微观裂缝两种不同尺度的裂缝,宏观裂缝包括构造裂缝和缝合线,微观裂缝主要是颗粒破裂纹和构造微缝。不同尺度的裂缝发育程度与碳酸盐岩岩性、地层结构和应力场大小有着密切的关系。宏观裂缝多发育于泥晶灰岩等胶结致密的岩石中,微裂缝多发育在孔渗性较好的颗粒灰岩中。让纳若尔油田是层状特征明显的碳酸盐岩油藏,储集层与致密隔夹层频繁间互的地层结构模式决定了宏观裂缝和微观裂缝的垂向分布模式:Д层储集层较为致密,在构造应力作用下形成宏观裂缝;Г层储集层较为疏松,在构造应力作用下多形成微观裂缝。平面上,裂缝发育与分布受主应力大小控制,在主应力场相对高值区,裂缝发育程度更高。图5表2参14     

对低渗透储层的错误认识

低渗透储层研究出现的许多错误认识,是由于实验手段的不正确和缺少理性的科研方法所致.低渗透储层发育一些微裂缝,但裂缝开度小,连续性差,在地下被迫闭合(地下没有张开的缝),因此,渗透率极低.低渗透储层的微裂缝与粒间孔隙相当,因此,为单一介质,而不能称作双重介质.低渗透储层的岩石高压缩性和强应力敏感是由实验的系统误差所致,根本不是岩石自身的性质.滑脱效应和启动压力梯度属于实验假象,其实并不存在.     

沁水盆地煤储层微裂隙发育的煤岩学控制机理

基于沁水盆地主要矿区实测煤样的分析资料,总结了煤岩显微组分、煤岩类型和煤相与微裂隙发育的关系,探讨了微裂隙的成因及煤岩学控制机理.结果表明:该区微裂隙多以长度小于300μm,宽度小于5μm的裂隙为主,裂隙密度一般都在10～50条/9cm2之间;微裂隙通常发育于均质镜质体为主的组分中,且常见于条带状亮煤或以微镜煤为主的亮煤中.潮湿、弱氧化和弱水动力的成煤环境有利于微裂隙的发育.微裂隙是煤化作用过程中烃类气体的瞬间积聚形成高压流体单元后突然破裂而形成的,其中条带状亮煤或以均质镜质体为主的流体微单元,不仅具有较好的生烃潜能,同时孔隙发育差不利于气体的扩散,这是造成这些组分中微裂隙发育的主要原因.     

Micromechanical modeling of cohesive thermoelastic steady-state and transient cracking in polycrystalline materials

In this paper, a micromechanical formulation is proposed for modeling thermoelastic intergranular and transgranular damage and microcracking evolution in brittle polycrystalline materials. The model is based on a multiregion boundary element approach combined with the dual boundary element formulation. Polycrystalline microstructures are created through a Voronoi tessellation algorithm. Each crystal has an elastic isotropic behavior, and multiphase aggregates have been considered. Damage evolution along (intergranular or transgranular) interfaces is modeled using thermomechanical cohesive laws, and upon failure, nonlinear frictional contact analysis is introduced to model separation, stick or slip. Steady-state and transient thermoelastic formulations have been modeled, and numerical simulations are presented, not only to demonstrate the validity but also to study the physical implications of the proposed formulation, in comparison with other numerical methods as well as experimental observations and literature results.     

高炉矿渣水化过程中晶核诱导机理

利用高炉矿渣(简称BFS)将钻井液转化成固井液体系(简称MTC)在生产应用中主要存在着两方面的局限性:一是抗渗性较差,二是固化体在高温(>70℃)下强度衰退.通过SEM分析,得出BFS固化体高温条件下强度衰退主要原因是由于硅钙石和钙矾石两种水化产物结晶发育不一致,固化体后期处于高应力状态而产生的.进行了水化热分析、收缩率实验、渗透率实验、强度增长曲线分析、常规物性实验及显微结构分析等实验研究,从而得出晶核诱导剂能改善BFS固化体的强度增长和弹性增长,指出BFS体系晶核诱导机理是非均相成核的局部化学反应.晶核诱导的BFS固化体内部微裂缝能够闭合,气体渗透率低于1×10^-3μm².BFS固化体在75℃水浴中养护半年后,抗压强度大于25MPa,无强度衰退现象.     

火山岩储层微裂缝研究

Y气田Z组火山岩储层孔隙结构复杂,基质孔隙间连通程度差,属于典型的低孔低渗储层;微裂缝种类多,在连通储层气孔和溶蚀孔洞、增强储层渗透性方面起着非常重要的作用,但识别和评价相当困难。本文以成因机制为依据,将工区火山岩微裂缝分为八种类型,通过镜下观察和岩心描述,在系统研究微裂缝形态、种类、发育方向、发育程度及与岩性、储层产能变化关系的基础上,提出用全直径岩心、压汞曲线和测井资料综合分析的方法识别微裂缝;在深入研究裂缝充填情况及火山岩储层形成过程的基础上,将微裂缝发育时间分为三个时期,结合裂缝张开度、密度、延伸长度和渗滤性能,对微裂缝的有效性进行了综合评价;将评价结果应用到双重介质模型中,对火山岩储层进行了测井综合评价,评价结果符合率达83%以上,为后期储层综合评价和地质建模提供了有力的技术保证。研究结果认为:开展储层裂缝研究,特别是针对微裂缝发育形式、综合识别和有效性评价的研究,对火山岩气藏的勘探和开发具有重要的现实意义。