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一种基于胶结因子谱的砂砾岩胶结程度的判定方法

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海洋石油 2021年第3期41卷 42-47页

作者：陈国军张帆高明潘拓张啸张进范小秦新疆油田公司勘探开发研究院地球物理研究所新疆乌鲁木齐830013

准噶尔盆地致密砂砾岩储层具有岩性复杂、低孔隙度、低渗透率、非均质性极强、孔隙结构复杂的特点。如何综合评价此类储层已成为迫切需要解决的任务,特别是反映储层孔渗胶结程度的判别尤其重要。该文利用阿尔奇公式中岩石的胶结指数,同... 详细信息

准噶尔盆地致密砂砾岩储层具有岩性复杂、低孔隙度、低渗透率、非均质性极强、孔隙结构复杂的特点。如何综合评价此类储层已成为迫切需要解决的任务,特别是反映储层孔渗胶结程度的判别尤其重要。该文利用阿尔奇公式中岩石的胶结指数,同时结合微电阻率扫描成像测井导出胶结因子谱,进行定性储层胶结程度评价,在此基础上,从谱图上提取出期望值和方差进行定量的储层评价,划分出胶结弱、胶结中等、胶结强三类储层,大幅提高有效储层识别率至88.1%,对客观评价储层及寻找有利区具有重要的现实意义。

关键词：致密砂砾岩胶结程度储层评价

工作面再生顶板胶结程度及巷道稳定性数值模拟研究

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内蒙古煤炭经济 2021年第15期 4-6页

作者：张开峰张绍喜山东科技大学地球科学与工程学院山东青岛266590 辽宁煤矿安全监察局辽宁沈阳110000 沈阳焦煤股份有限公司红阳三矿辽宁沈阳110000

辽宁能源红阳三矿开采过程中,对较厚煤层进行了“采顶弃底”的开采方法,随着优质资源的减少,为保障产量,现需要开采残余下分层。工作面再生顶板稳定性是下分层安全开采必须解决的关键理论与技术课题,为查明再生顶板的固结情况,分析影响... 详细信息

辽宁能源红阳三矿开采过程中,对较厚煤层进行了“采顶弃底”的开采方法,随着优质资源的减少,为保障产量,现需要开采残余下分层。工作面再生顶板稳定性是下分层安全开采必须解决的关键理论与技术课题,为查明再生顶板的固结情况,分析影响胶结程度的主控因素,本文采用现场实测与数值模拟相结合的方法,对工作面再生顶板的胶结程度进行了深入分析。结果表明:影响再生顶板胶结程度的主控因素有胶结时间、顶板岩石性质、泥浆的作用、水和压力的作用;UDEC模拟结果显示,红阳三矿再生顶板3年以上基本可达到稳定,胶结程度较好,基本能够满足采掘要求。该研究可为相似地质条件下矿井的最佳掘进时间的确定提供一定的借鉴意义,有利于矿井安全开采。

关键词：再生顶板胶结程度主控因素巷道稳定性 UDEC模拟

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基于声学特性的固井质量评价技术研究

基于声学特性的固井质量评价技术研究

作者：李剑西安石油大学

学位级别：硕士

近年来,随着油气勘探开发进程的深入开展,我国多数油田开发进入中后期,由于评价技术本身的局限性和影响因素的复杂性,常规固井质量评价方法经常会造成对固井质量的误判,已不能满足高准确性研究精度的要求;加之流体注入、酸化、压裂等增... 详细信息

近年来,随着油气勘探开发进程的深入开展,我国多数油田开发进入中后期,由于评价技术本身的局限性和影响因素的复杂性,常规固井质量评价方法经常会造成对固井质量的误判,已不能满足高准确性研究精度的要求;加之流体注入、酸化、压裂等增产改造措施的广泛应用,越来越多的井出现Ⅰ、Ⅱ界面胶结变差、裂隙发育、环空带等现象,固井质量评价工作面临着更加严峻的挑战。针对上述问题,本文针对声波固井质量评价问题,利用声学相关原理,分析了套管波传播过程中影响声波能量衰减的各种因素;为后续控制小尺度室内固井质量声波检测实验中的误差提供理论支持,通过对不同胶结情况的岩样进行测试,得到了自由套管、Ⅰ界面窜槽、Ⅱ界面窜槽、胶结良好等情况下的全波波形,考察了多种参数变化对初至波到时及幅度的影响,根据实验数据处理和结果分析,总结出Ⅰ、Ⅱ界面胶结质量的评价模型和标准,并使用该评价标准对实际工程井进行验证。取得的主要成果与认识如下:(1)通过对套管波传播过程及套管波能量衰减过程的分析,建立了套管波井下声场模型,分析得到了波束的散射、钻井液吸收部分能量、界面能量重新分配以及套管内泄漏兰姆波是主要的导致声波能量衰减的因素。(2)在实验测试中,不同源距和频率反映了不同的实验结果;当源距过小时由于套管波和地层波叠加在一起,无法在变密度图上区分这两种波形,因此在测试时结合仪器参数综合考虑选用较大的源距,高频率换能器可以反映出更密集的数据,且在VDL成像图上具有更高的分辨率。(3)Ⅰ界面胶结好时,Ⅱ界面胶结面积由好变差,地层波的幅度随之由高变低,套管波的幅度较低且变化不大;总结出套管波的幅度以及CBL值只与Ⅰ界面的胶结面积有关,不受Ⅱ界面胶结面积的影响。地层波会随着水泥胶结中出现环空面积的增大而减小,套管波随着井径的增大而减弱,地层波随之增强。(4)对Ⅰ、Ⅱ界面的胶结质量采用两种不同的方法进行评价,得出两个界面的评价体系与阈值,通过实际工程井的验证为该标准提供了说服性。

关键词：固井质量胶结程度套管波变密度测井

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未固结流砂地层采油过程中出砂情况模拟实验

石油勘探与开发 2017年第5期44卷 811-816页

作者： PERERA M S A RANJITH P G RATHNAWEERA T D DE SILVA G P D LIU T Department of Civil Engineering Monash University Department of Infrastructure Engineering The University of Melbourne

为了研究未固结流砂储集层在采油过程中的出砂情况和影响出砂的主要因素,进行了不同条件下的出砂过程模拟实验。使用水洗白砂、黏土(高岭土)和蒸馏水制成未固结流砂地层模型,利用新开发的出砂模拟装置进行了模拟实验,并分析了作用于地... 详细信息

为了研究未固结流砂储集层在采油过程中的出砂情况和影响出砂的主要因素,进行了不同条件下的出砂过程模拟实验。使用水洗白砂、黏土(高岭土)和蒸馏水制成未固结流砂地层模型,利用新开发的出砂模拟装置进行了模拟实验,并分析了作用于地层的拖曳力和地层胶结特征对出砂的影响。研究表明,随着拖曳力的增加,出砂速度和产油速度都加快;随着胶结物含量的增加,出砂量和产油量明显降低,甚至在胶结物含量较高的情况下出砂量几乎为零。地层压力大的油藏在开采期间由于产生了较大的拖曳力更可能出砂,而拖曳力和有效地层应力共同影响油藏的总体产油量。可以根据地层黏土含量估计出砂情况,从而通过采取适当的防砂措施尽可能减少出砂量。某些情况下油藏比气藏更容易出砂。

关键词：流砂地层出砂采油工艺黏土含量胶结程度拖曳力

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颗粒特性对第三系弱胶结砾岩抗剪强度的影响

哈尔滨工业大学学报 2019年第5期51卷 100-109页

作者：朱举乔春生宋仪韩智铭涂洪亮北京交通大学土木建筑工程学院北京100044 中铁第六勘察设计院集团有限公司天津300308

第三系弱胶结砾岩是一种介于土与岩石之间的特殊岩土材料,成岩程度低,自稳能力差,颗粒级配特征和胶结程度对岩石工程特性的影响显著.以蒙华铁路中条山隧道出口侧第三系弱胶结砾岩为对象,通过对天然原状试样和重塑试样的筛分试验、颗粒... 详细信息

第三系弱胶结砾岩是一种介于土与岩石之间的特殊岩土材料,成岩程度低,自稳能力差,颗粒级配特征和胶结程度对岩石工程特性的影响显著.以蒙华铁路中条山隧道出口侧第三系弱胶结砾岩为对象,通过对天然原状试样和重塑试样的筛分试验、颗粒粒径分形特征分析以及大型直剪试验,对砾岩的分形特征和胶结程度与抗剪强度之间的关系进行了分析.结果表明:第三系弱胶结砾岩一般以粒径值1.0 mm为界具有二重分维特性,且细粒分维值普遍小于粗粒分维值,表明砾岩在组成上呈现出细粒质量分数相对较多的特征,而具有一重分维的砾岩具有最优级配和最高抗剪强度;根据胶结程度不同,第三系弱胶结砾岩可分为弱胶结与极弱胶结,极弱胶结砾岩粘聚力极小可以忽略,其强度特征与无黏性土类似;在相同胶结程度情况下,分维数与第三系弱胶结砾岩内摩擦角正切值存在负指数关系;胶结程度是影响第三系弱胶结砾岩抗剪强度的重要因素,颗粒级配相同情况下极弱胶结砾岩的抗剪强度和内摩擦角仅为弱胶结砾岩的33.46%～40.85%和58.64%.

关键词：弱胶结砾岩第三系地层分形特征颗粒级配分维数胶结程度抗剪强度

基于突变理论的第三系弱胶结砾岩掌子面稳定性

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东南大学学报（自然科学版） 2019年第2期49卷 321-327页

作者：朱举乔春生宋仪陈松邓斌北京交通大学土木建筑工程学院北京100044 中铁第六勘察设计院集团有限公司天津300308

为了评价第三系弱胶结砾岩掌子面稳定性,基于突变理论对强度折减法进行改进,提出了适合砾岩掌子面稳定性评价的失稳判据,结合室内试验,采用数值方法研究了颗粒级配和胶结程度对掌子面稳定性的影响.结果表明,位移判据最适用于掌子面稳定... 详细信息

为了评价第三系弱胶结砾岩掌子面稳定性,基于突变理论对强度折减法进行改进,提出了适合砾岩掌子面稳定性评价的失稳判据,结合室内试验,采用数值方法研究了颗粒级配和胶结程度对掌子面稳定性的影响.结果表明,位移判据最适用于掌子面稳定性分析,通过分析掌子面不同特征点的安全系数可以判断掌子面破坏形式,选择最易失稳点得到掌子面的安全系数.弱胶结砾岩掌子面安全系数为3.79,极弱胶结砾岩掌子面安全系数均小于1,掌子面开挖前必须进行超前支护.胶结程度是影响弱胶结砾岩掌子面稳定性的决定性因素,胶结程度一致时,增加砾岩中砾石含量能显著提高掌子面自稳能力.第三系弱胶结砾岩掌子面拱底处为最不稳定点,掌子面失稳破坏时首先表现为拱底隆起.

关键词：突变理论弱胶结砾岩颗粒级配胶结程度失稳判据掌子面稳定性

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新疆西域砾岩组构特征及物理特性研究

甘肃水利水电技术 2022年第3期58卷 48-52,64页

作者：王传宝新疆兵团勘测设计院(集团)有限责任公司新疆乌鲁木齐830000

目前关于西域砾岩的物理特性研究十分有限。以天山北麓奎屯河流域西域砾岩为主要研究对象,采用现场试验、室内测试与统计分析等手段对西域砾岩的组构特征与基本物理特性开展了系统研究,为西域砾岩宏观力学特性研究以及相关工程的设计提... 详细信息

目前关于西域砾岩的物理特性研究十分有限。以天山北麓奎屯河流域西域砾岩为主要研究对象,采用现场试验、室内测试与统计分析等手段对西域砾岩的组构特征与基本物理特性开展了系统研究,为西域砾岩宏观力学特性研究以及相关工程的设计提供支撑。

关键词：西域砾岩组构特征颗粒级配胶结程度物理参数

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蓟县锰方硼石矿工艺矿物学研究

中国矿业 2013年第10期22卷 121-124页

作者：王守敬卞孝东马驰中国地质科学院郑州矿产综合利用研究所国家非金属矿资源综合利用工程技术研究中心河南郑州450006

通过化学成分、矿物组成、结构构造等工艺矿物学研究,查明了天津蓟县锰方硼石矿主要矿物的工艺矿物学特征。结果显示,矿石中有用矿物为锰方硼石,脉石矿物主要有石英、白云石、长石、黏土矿物和绿泥石。锰方硼石和脉石矿石都呈集合体产出... 详细信息

通过化学成分、矿物组成、结构构造等工艺矿物学研究,查明了天津蓟县锰方硼石矿主要矿物的工艺矿物学特征。结果显示,矿石中有用矿物为锰方硼石,脉石矿物主要有石英、白云石、长石、黏土矿物和绿泥石。锰方硼石和脉石矿石都呈集合体产出,其中锰方硼石集合体胶结疏松,而脉石矿物集合体胶结致密。根据矿石这一性质,建议采用细碎→筛分方案选别锰方硼石。在总结已有的研究成果的基础上,提出工艺矿物学研究应注重矿物集合体嵌布特征研究。

关键词：蓟县锰方硼石矿工艺矿物学集合体胶结程度

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胶结钙质砂桩土界面接触摩擦特性研究

胶结钙质砂桩土界面接触摩擦特性研究

作者：钱慧良桂林理工大学

学位级别：硕士

钙质砂作为一种特殊的岩土工程介质,在工程特性上具有桩侧摩阻力低的问题。目前国内外学者对造成钙质砂桩侧低摩阻力的原因多归结于颗粒破碎和剪胀效应,而胶结性对钙质砂桩侧摩阻力的影响及其原因尚不清楚。同时,由于钙质砂原状试样较... 详细信息

钙质砂作为一种特殊的岩土工程介质,在工程特性上具有桩侧摩阻力低的问题。目前国内外学者对造成钙质砂桩侧低摩阻力的原因多归结于颗粒破碎和剪胀效应,而胶结性对钙质砂桩侧摩阻力的影响及其原因尚不清楚。同时,由于钙质砂原状试样较难取得,天然状态下其分布和胶结具有不均匀性,这就导致取得一定数量和质量的胶结钙质砂并进行研究就相对困难。因此本文选取南海钙质砂作为研究对象,通过使用三种胶结剂(水泥、石膏、重钙粉)进行掺入胶结,设置两种自制的桩土界面试验仪器,进行了不同法向应力、不同胶结物、不同胶结程度的直剪试验和界面摩擦特性试验,最后结合试样的抗剪强度指标、界面剪切强度指标及摩擦系数等进行对比分析,获得以下主要研究成果:(1)利用自行设计的两种试验仪器对不同尺寸的胶结钙质砂试样进行对比试验,结果表明,两种尺寸试样均表现出一致性规律,同时,大尺寸试样试验结果离散性较小,更具有代表性。(2)通过对比不同法向应力作用下拉拔试验的结果表明,不同法向应力对钙质砂界面剪切强度和摩擦系数的影响有限,其仅得到有限的增长与波动,因此可采用归一化方法计算摩擦系数。(3)通过对不同胶结物的拉拔试验的结果发现,钙质砂使用三种不同胶结物,其得到的桩土界面摩擦系数均呈下降趋势,而下降幅度却表现出差异化,胶结后的摩擦系数,水泥下降最快,最终降幅达42.37%;石膏次之,其值与重钙粉基本保持一致。(4)设置不同胶结程度的拉拔试验,根据摩尔库伦强度包线试验的结果,其表明钙质砂从无胶结到弱胶结的过程中,峰值剪应力和摩擦系数均表现出明显的下降趋势,而后逐渐趋于平缓,其中从0%到5%,摩擦系数下降幅度达30.51%。由此可见,胶结性是钙质砂桩侧摩阻力下降的重要原因。(5)通过与石英砂拉拔试验结果对比发现,随着胶结程度增加石英砂桩土界面峰值剪应力和摩擦系数均呈逐渐上升趋势,钙质砂与之相比,则呈下降趋势。(6)建立合适的损伤统计本构模型对胶结钙质砂的桩土界面剪应力位移曲线进行拟合。

关键词：胶结钙质砂胶结石英砂胶结程度桩土界面摩擦系数