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Retrospective and prospective review of the generalized nonlinear strength theory for geomaterials

International Journal of Minerals,Metallurgy and Materials 2024年第8期31卷 1767-1787页

作者： Shunchuan Wu Jiaxin Wang Shihuai Zhang Shigui Huang Lei Xia qianping zhao Faculty of Land Resource Engineering Kunming University of Science and TechnologyKunming 650093China Key Laboratory of Geohazard Forecast and Geoecological Restoration in Plateau Mountainous Area MNRKunming 650093China Yunnan Key Laboratory of Geohazard Forecast and Geoecological Restoration in Plateau Mountainous Area Kunming 650093China School of Earth and Space Sciences University of Science and Technology of ChinaHefei 230026China School of Civil and Resource Engineering University of Science and Technology BeijingBeijing 100083China

Strength theory is the basic theory for calculating and designing the strength of engineering materials in civil,hydraulic,mechanical,aerospace,military,and other engineering ***,the comprehensive study of the generalized nonlinear strength theory(GNST)of geomaterials has significance for the construction of engineering rock *** paper reviews the GNST of geomaterials to demonstrate the research status of nonlinear strength characteristics of geomaterials under complex stress ***,it systematically summarizes the research progress of GNST(classical and empirical criteria).Then,the latest research the authors conducted over the past five years on the GNST is introduced,and a generalized three-dimensional(3D)nonlinear Hoek‒Brown(HB)criterion(NGHB criterion)is proposed for practical *** criterion can be degenerated into the existing three modified HB criteria and has a better prediction *** strength prediction errors for six rocks and two in-situ rock masses are 2.0724%-3.5091%and 1.0144%-3.2321%,***,the development and outlook of the GNST are expounded,and a new topic about the building strength index of rock mass and determining the strength of in-situ engineering rock mass is *** summarization of the GNST provides theoretical traceability and optimization for constructing in-situ engineering rock mass strength.

关键词： rock mechanics rock mass strength strength theory failure criterion Hoek-Brown criterion intermediate principal stress deviatoric plane smoothness and convexity

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致密砂岩气藏泥岩过剩压力与天然气富集

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特种油气藏 2017年第1期24卷 43-48页

作者：赵谦平刘鹏银晓陕西延长石油(集团)有限责任公司陕西西安710075

为研究泥岩过剩压力与天然气富集之间的关系,利用等效深度法计算了泥岩过剩压力,在此基础上开展了鄂尔多斯盆地上古生界致密砂岩气藏中泥岩过剩压力与气层空间分布关系分析。研究结果表明:鄂尔多斯盆地上古生界泥岩地层普遍存在欠压实,... 详细信息

为研究泥岩过剩压力与天然气富集之间的关系,利用等效深度法计算了泥岩过剩压力,在此基础上开展了鄂尔多斯盆地上古生界致密砂岩气藏中泥岩过剩压力与气层空间分布关系分析。研究结果表明:鄂尔多斯盆地上古生界泥岩地层普遍存在欠压实,单井泥岩过剩压力曲线存在单峰型、多峰型和无峰型3种类型;石千峰组—山西组为一个完整的异常压力封存箱体系,最大泥岩过剩压力多出现在石千峰组—上石盒子组,阻止了烃类向上运移,气层主要发育在下石盒子组—山西组;压力封存箱的稳定性和连续性影响天然气富集程度,与盆地南部相比,北部和中部压力封存箱分布稳定,连续性较好,试气效果好,天然气富集程度较高。利用致密砂岩气藏泥岩过剩压力与天然气富集程度之间存在较强相关性这一研究成果,可为寻找有利目标区,进行下一步勘探开发提供一定程度的地质依据。

关键词：过剩压力压力封存箱天然气富集上古生界致密砂岩油藏鄂尔多斯盆地

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基于互联网的高校思政实践教学研究

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电子测试 2016年第5X期27卷 70-71页

作者：赵茜苹武昌职业学院湖北武汉430200

近些年以来,党中央和国务院都非常注重大学生的思想政治教育工作,高校的广大教师与领导也日益重视思政教学,从而使高校思政教学课堂成为学生接受思想政治教育的主要阵地和主要方式。在进一步实行教学改革的影响下,高校思政实践教学显得... 详细信息

近些年以来,党中央和国务院都非常注重大学生的思想政治教育工作,高校的广大教师与领导也日益重视思政教学,从而使高校思政教学课堂成为学生接受思想政治教育的主要阵地和主要方式。在进一步实行教学改革的影响下,高校思政实践教学显得尤为关键。为此,本文阐述了高校思政实践教学的意义,高校思政实践教学的现状,以及基于互联网的高校思政实践教学模式。

关键词：高校思政实践教学互联网现状模式

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提高页岩含气量测试中损失气量计算精度的解吸临界时间点法

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天然气工业 2019年第2期39卷 71-75页

作者：刘刚赵谦平高潮姜磊孙建博刘超陕西延长石油(集团)有限责任公司研究院陕西延长石油(集团)有限责任公司油气勘探公司

页岩气储层在常规取心过程中气体逸散严重,难以准确获取损失气量,进而导致对页岩含气量的评价存在着较大偏差。为此,在对现有页岩岩样损失气量估算方法进行适用性评价的基础上,基于岩心上提过程中气体的扩散机理,提出了一种适用于页岩... 详细信息

页岩气储层在常规取心过程中气体逸散严重,难以准确获取损失气量,进而导致对页岩含气量的评价存在着较大偏差。为此,在对现有页岩岩样损失气量估算方法进行适用性评价的基础上,基于岩心上提过程中气体的扩散机理,提出了一种适用于页岩损失气量估算的解吸临界时间点法,并结合鄂尔多斯盆地中生界上三叠统延长组7段某页岩气井常规取心岩样的解吸实测数据,分别采用USBM法、多项式函数法及所提出的方法计算页岩损失气量,进而得到了页岩含气量,并与由该井同层位保压取心岩样的含气量测试结果进行对比。研究结果表明:①解吸临界时间点前累计解吸气量与扩散时间的平方根呈线性关系且趋势线斜率相同,该时间点后为后期非平衡扩散阶段,收集到的解吸数据均呈非线性关系且解吸曲线相互平行;②采用解吸临界时间点法计算的页岩含气量与由保压取心岩样的含气量测试结果较为接近。结论认为,所提出的方法在页岩含气量测试中适用性更强,可以大幅度提高页岩含气量的计算精度。

关键词：解吸临界时间点页岩气损失气量含气量扩散计算精度鄂尔多斯盆地晚三叠世

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鄂尔多斯盆地南部延长探区上古生界烃源岩特征与勘探方向

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中国石油勘探 2015年第3期20卷 13-21页

作者：曹跃银晓赵谦平王冠男陕西延长石油(集团)有限责任公司研究院

为了搞清煤系暗色泥岩在鄂尔多斯盆地南部延长探区上古生界本溪组—山西组分布特征及生烃潜力,对延长探区636口探井、评价井煤系暗色泥岩、煤岩厚度进行了大量统计及分布预测,提出了延长探区东北部为煤系暗色泥岩和煤岩主要富集区。同... 详细信息

为了搞清煤系暗色泥岩在鄂尔多斯盆地南部延长探区上古生界本溪组—山西组分布特征及生烃潜力,对延长探区636口探井、评价井煤系暗色泥岩、煤岩厚度进行了大量统计及分布预测,提出了延长探区东北部为煤系暗色泥岩和煤岩主要富集区。同时对探区均匀分布的20余口探井、评价井进行系统取样、室内化验分析及烃源岩评价工作,分析认为本溪组、山西组山2段煤系暗色泥岩有机质丰度较高,有机质类型以腐殖型(Ⅲ型)为主,有机质处于高—过成熟阶段。最后依据烃源岩的评价成果,在计算延长探区上古生界煤系暗色泥岩生烃强度的基础上,综合储层及钻探成果的综合分析,提出了近期勘探方向,对下步天然气勘探开发部署具有重要的指导意义。

关键词：鄂尔多斯盆地南部上古生界煤系暗色泥岩烃源岩评价勘探方向

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页岩气多场耦合渗透率计算模型

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特种油气藏 2017年第2期24卷 125-130页

作者：赵谦平王博涛姜磊付顺勋曹成陕西延长石油(集团)有限责任公司陕西西安710075 中国石油长庆油田分公司陕西西安710299

为表征扩散、应力敏感、基质收缩和吸附层对页岩气渗透率的影响,通过加权系数耦合过渡扩散和努森扩散,建立了扩散渗透率数学模型,并通过实验进行验证,同时分析了基质收缩、应力敏感、不同孔径页岩气吸附层厚度对渗透率的影响。研究结果... 详细信息

为表征扩散、应力敏感、基质收缩和吸附层对页岩气渗透率的影响,通过加权系数耦合过渡扩散和努森扩散,建立了扩散渗透率数学模型,并通过实验进行验证,同时分析了基质收缩、应力敏感、不同孔径页岩气吸附层厚度对渗透率的影响。研究结果表明,建立的页岩气渗透率模型可以有效表征不同传输阶段的扩散,避免了单独使用努森扩散所带来的渗透率偏大等问题,可以更全面地描述多物理场影响的页岩气传输。该研究成果对页岩气的开发具有一定的借鉴意义。

关键词：页岩气渗透率扩散基质收缩应力敏感吸附层

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延长油气区页岩气可采系数标定研究

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岩性油气藏 2018年第5期30卷 51-58页

作者：刘刚赵谦平刘超孙建博尹锦涛陕西延长石油(集团)有限责任公司研究院西安710075

在勘探开发程度较低的页岩气区块,可采系数标定成为区块开展页岩气可采资源量评价工作的重要方法,然而国内目前尚未对页岩气可采系数标定进行系统研究。为填补国内页岩气可采系数标定研究的技术缺失,以延长油气区页岩气区块作为研究对象... 详细信息

在勘探开发程度较低的页岩气区块,可采系数标定成为区块开展页岩气可采资源量评价工作的重要方法,然而国内目前尚未对页岩气可采系数标定进行系统研究。为填补国内页岩气可采系数标定研究的技术缺失,以延长油气区页岩气区块作为研究对象,结合研究区当前勘探特征,综合选取出3种适用于当前页岩气勘探程度的页岩气标定方法(类比法、参数加权法和等温吸附法),根据3种方法在实际区块的可靠度分析进行特尔菲加权,获取区块准确的页岩气可采系数,最终探究出适合页岩气低勘探程度条件的区块可采系数标定方法。应用延长油气区页岩气勘探成果和认识对页岩气可采系数标定方法进行了实际应用,最终得到延长油气区页岩气中生界可采系数为0.132,上古生界可采系数为0.201。该方法对延长油气区页岩气的深入勘探开发具有指导作用,同时可为国内类似页岩气区块的可采资源量评价研究提供技术借鉴。

关键词：页岩气可采资源量可采系数延长油田

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陆相页岩储层薄片超分辨率增强方法

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石油与天然气地质 2021年第5期42卷 1202-1209页

作者：郭超赵谦平刘刚郝世彦高潮孙建博刘超陈奕奕陕西延长石油(集团)有限责任公司研究院陕西西安710065 陕西省陆相页岩气成藏与开发重点实验室陕西西安710065

近年来页岩油气的勘探与开发在全世界领域都取得了很大进展。然而在储层的矿物组分以及孔喉分布等微观物性研究中,经常受困于页岩储层微观尺度的限制,使得传统岩石薄片研究难以满足页岩储层精细化分析的需要。为了能够从原始页岩薄片图... 详细信息

近年来页岩油气的勘探与开发在全世界领域都取得了很大进展。然而在储层的矿物组分以及孔喉分布等微观物性研究中,经常受困于页岩储层微观尺度的限制,使得传统岩石薄片研究难以满足页岩储层精细化分析的需要。为了能够从原始页岩薄片图像中挖掘出更多储层微观特征,解决传统薄片精细图像在分辨率方面存在的限制与不足的问题,通过引入超分辨率增强技术来提高薄片图像对页岩储层微观特性的描述能力。针对页岩储层特点开发了一套基于生成对抗网络的超分辨率模型,建立了对应的薄片图像损失函数。最后以鄂尔多斯盆地延长组陆相页岩气储层的实际资料作为测试对象,进一步定性、定量地验证并确认了该方法的可用性、准确性以及可靠性。

关键词：微观物性超分辨率技术数据增强技术岩石薄片页岩储层鄂尔多斯盆地

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陆相页岩吸附CH4的热力学特征——以鄂尔多斯盆地延长气田上三叠统延长组页岩为例

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天然气工业 2019年第11期39卷 64-73页

作者：薛培张丽霞梁全胜孙细宁赵谦平祁攀文陕西延长石油(集团)有限责任公司研究院陕西省陆相页岩气成藏与开发重点实验室

为了完善等量吸附热的计算方法、明确陆相页岩吸附CH4的热力学特征、揭示其吸附机理,选取鄂尔多斯盆地延长气田上三叠统延长组长7段页岩岩样,开展了页岩吸附CH4的等温吸附实验并获得了过剩吸附量曲线,通过对比分析过剩吸附量与绝对吸附... 详细信息

为了完善等量吸附热的计算方法、明确陆相页岩吸附CH4的热力学特征、揭示其吸附机理,选取鄂尔多斯盆地延长气田上三叠统延长组长7段页岩岩样,开展了页岩吸附CH4的等温吸附实验并获得了过剩吸附量曲线,通过对比分析过剩吸附量与绝对吸附量之间的差异,阐明了基于不同类型吸附量的页岩等量吸附热特征。研究结果表明:①同一温度、压力条件下绝对吸附量大于过剩吸附量,绝对吸附量与过剩吸附量的差值在低温高压条件下较高,该差值与平衡压力符合指数函数变化关系,若采用过剩吸附量评价页岩储层的吸附性能,会造成评价结果偏低;②延长组页岩吸附CH4的绝对等量吸附热、过剩等量吸附热分别与绝对吸附量、过剩吸附量呈线性正相关关系,吸附质分子间的作用力对等量吸附热的影响占主导;③绝对等量吸附热小于过剩等量吸附热,相对误差介于18.18%~49.79%,并且在低吸附量阶段相对误差较大,如果采用过剩吸附量作为基础数据计算初始等量吸附热,计算结果会偏高,从而造成对吸附剂与吸附质分子间的作用力的评价结果偏高。

关键词：页岩气绝对吸附量过剩吸附量等量吸附热等温吸附热力学鄂尔多斯盆地延长气田

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含粉砂质层页岩储层孔隙结构和物性特征:以张家滩陆相页岩为例

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吉林大学学报（地球科学版） 2018年第4期48卷 1018-1029页

作者：赵谦平张丽霞尹锦涛俞雨溪姜呈馥王晖高潮陕西延长石油(集团)有限责任公司研究院西安710075 陕西省页岩气勘探开发工程技术研究中心西安710075 陕西省陆相页岩气成藏与开发重点实验室西安710075 中国地质科学院地质力学研究所北京100081

鄂尔多斯盆地东南部延长组张家滩页岩储层中发育有大量粉砂质层,全面系统地理清张家滩页岩孔隙结构和物性特征,需要对比研究粉砂质纹层发育页岩、粉砂质层不发育的泥质页岩以及粉砂岩。本文选取了22块页岩样品,通过压汞法、气体吸附法... 详细信息

鄂尔多斯盆地东南部延长组张家滩页岩储层中发育有大量粉砂质层,全面系统地理清张家滩页岩孔隙结构和物性特征,需要对比研究粉砂质纹层发育页岩、粉砂质层不发育的泥质页岩以及粉砂岩。本文选取了22块页岩样品,通过压汞法、气体吸附法和气测孔渗法等多种测试手段,结合扫描电镜观察,在对组成3种岩石类型的粉砂质层和泥质层孔隙发育类型研究的基础上,分析了3种岩石类型孔隙结构和物性特征的差异,并讨论了造成上述差异的影响因素。结果表明,粉砂质纹层发育页岩和粉砂岩孔径在100nm以上的中-大孔孔体积较大,具有更好的储集和渗流能力。通过对比粉砂质层和泥质层的组分、沉积结构和成岩作用等的差异可知:粉砂质层中石英、长石等粉砂级刚性碎屑颗粒的富集有利于原始孔隙的形成和在物理压实过程中的保存;有机酸存在造成的酸性成岩环境有利于长石等颗粒发育溶蚀孔隙;液态烃等在颗粒表面形成的薄膜能够有效地抑制石英等胶结作用的发生。与泥质层相比,粉砂质层具有更好的孔隙形成和保存条件,使得粉砂质纹层发育页岩和粉砂岩的孔隙结构和物性特征明显优于泥质页岩。

关键词：鄂尔多斯盆地页岩储层粉砂质纹层孔隙结构物性特征

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