储层物性参数和储层特性的预测模型

本文利用神经网络计算方法，建立了一个具有自适应、复杂非线性的储层预测模型，对储层的物性参数（孔隙度、渗透率）进行预测和储层特性的识别，并对其预测精度进行检验，获得了明显优于常规解释方法的地质效果。     

岩石气体孔隙度测量不确定度分析

介绍了岩石气体孔隙度的测量方法原理以及仪器参数标定方法,对测量过程中的误差源进行了分析,给出了直接测量分量的A类和B类不确定度的计算公式以及不确定度的传递、合成和扩展算法。针对具体实验仪器和岩石样品的孔隙度测量实例进行了不确定度分析,给出孔隙度测量和不确定度分析结果。     

承压破碎岩石非Darcy渗流的渗透特性试验研究

地下工程中的破碎岩石在渗流过程中其结构发生两方面变化,一方面由于水压的作用引起孔隙结构发生变化,另一方面固体材料之间的接触应力造成棱角破损。因此,承压破碎岩石的渗流不同于自然堆放状态下的堆石渗流,其渗透特性随着位移或载荷的变化而产生显著变化。基于MTS815.02型岩石力学试验系统及破碎岩石渗透仪,利用稳态渗透法及轴向位移控制法测定了粒径分别为5mm―10mm、10mm―15mm、15mm―20mm、20mm―25mm以及混合粒径的破碎砂岩、煤矸石及灰岩在承压过程中非Darcy流的渗透特性,给出了岩样在不同轴向位移水平下的孔压梯度与渗流速度关系曲线,得到了渗透特性随孔隙率的变化规律,揭示了Darcy流偏离因子可能为负的现象。研究表明:1)随着孔隙率的减少,渗透率呈现整体下降的趋势,而Darcy流偏离因子的绝对值呈现整体上升的趋势;2)破碎岩石的渗透性不仅和外载水平及当前孔隙度有关,还与碎石的粒径、颗粒的排列方式以及初始孔隙结构(如初始孔隙通道)等有关;3)三种破碎岩石渗透率的量级为10-16m2―10-12m2,Darcy流偏离因子的量级为1012kg/m4―1015kg/m4;4)当颗粒的破碎细化现象严重时,Darcy流偏离因子出现负值的可能性较大。     

侧斜井施工中水淹层测井解释评价技术

油层的物性参数随着注入水的变化和注水开发过程的变化而处于不断的变化中,合理有效的水淹层解释对侧斜井的钻井施工、固井质量及油气层的保护具有极其重要的意义。依据影响水淹层测井评价的因素,研究低渗透储层的水淹规律,为侧斜井施工提供良好的地下情况参数。随着油田开发,大庆油田中部含油气组合经历了分层注采、高压注水和三次采油等阶段,含油气单砂体都得到了很好的动用,但随之而来地层孔隙压力在三维空间内变化非常复杂,油水井套管将不可避免地出现不同程度的损坏,侧斜修井技术正是在这种情况下应运而生。而套损井大多处于高水淹区块,故而合理有效的水淹层解释评价对侧斜井的钻井施工中的事故预防、固井质量及油气层的保护都具有极其重要的意义。     

一种应用于岩石渗透率测试的气体流量计量方法-节流毛细管法

本文介绍了国内外岩石渗透率测试气体流量计量技术的现状，针对低渗透储层油气藏勘探开发过程中岩石气体渗透率测试存在的问题，开发研制了一套节流毛细管气体流量计量自动测定装置，建立了岩石渗透率节流毛细管测试压力P-与测量气体流量Q回归的测试方法。该测试方法计量气体通过岩石的能力速度快，测试精度高，自动化程度高，是岩石气体渗透率测试技术的重大突破。     

油气藏的储集层颗粒结构及渗透率

本文原载于乌兹别克斯坦《石油与天然气》2007年第三期，介绍了多孔介质渗透率的特性以及研究发展，并给出了油气藏储集层中岩石颗粒间的结构和其间孔隙尺寸、渗透率的计算公式。     

岩石Holmquist-Johnson-Cook模型参数的确定方法

Holmquist-Johnson-Cook(HJC)本构模型在混凝土冲击爆炸数值模拟中应用广泛, 该文将其推广到岩石类材料中, 为合理确定岩石材料的HJC本构模型参数, 从塑性屈服面理论出发, 得到了特征化黏性强度系数与帽盖模型参数的关系。基于三轴围压实验、Hugoniot实验和Hopkinson压杆实验数据, 分别得到了Salem石灰岩极限面参数、压力参数和率效应参数的取值。基于上述模型参数利用有限元程序LS-DYNA对Salem石灰岩的弹体侵彻实验进行了数值模拟, 侵彻深度的计算结果与实验数据对比表明了本文所提出的HJC本构模型参数确定方法的合理性和有效性。以相对侵彻深度为目标函数, 对Salem石灰岩HJC模型所涉及的19个参数的敏感性进行了分析, 并对一般岩石材料的HJC模型参数的确定给出了建议方法, 并通过模拟高强花岗岩和Sidewinder凝灰岩弹体侵彻实验, 进一步验证了该文提出方法的合理性。     

浙江三门核电站岩石动力学特性参数的试验与分析

分析了地震荷载下的岩石动力学特性和试验研究方法,采用RDT-10000型岩石高压三轴仪进行了岩石动力学试验,给出了浙江三门核电站推荐厂址凝灰岩、凝灰质砂岩、霏细斑岩、流纹斑岩的动态弹性模量、泊松比、剪切模量和轴向动载的三轴抗压强度值。这些参数已经应用于可行性研究报告和抗震设计中。     

碳纤维经编织物定型参数及渗透特性

研究了真空辅助树脂注射(VARI)工艺中含定型剂织物定型参数对织物压缩特性、渗透特性及其复合材料力学性能的影响,确定织物最优的定型参数。采用DSC和IR分别对织物表面定型剂的熔融特性和组成进行了分析,测试了不同定型温度下的压缩、渗透特性及复合材料力学性能。结果表明:此定型剂为含有环氧基团的低熔点聚合物;低于100℃时,随着定型温度的升高,织物的压缩厚度和渗透率均下降;100~140℃时,随着定型温度的升高,织物的压缩厚度基本无变化,渗透率有所提高,定型温度对力学性能基本无影响。     

岩石特性测量技术在测井综合解释中的应用

复杂或疑难储层评价中,单纯的测井曲线无法定性或定量评价,通过测井曲线与薄片分析、X射线衍射分析、扫描电镜分析、粒度分析等岩石特性测量技术相结合,借助这些测量技术提供的矿物含量、矿物分布、粒度、分选、孔隙结构等微观信息,可以有效地改善测井曲线分析和地层评价.实践应用也表明,岩性特性测量技术在复杂储层评价中具有很大的应用空间.     

变形三重介质三渗模型的压力动态分析

在应力敏感油藏的试井分析中,常岩石特性的假设对于确定传导率和储存系数可能引起较大的误差。研究了应力敏感地层中三孔三渗流动模型的压力响应,不仅考虑了储层的三孔三渗特征,而且考虑了井筒储集效应和应力敏感地层中介质的变形,引入了渗透率模数,建立了应力敏感地层三孔三渗流动的数学模型,渗透率依赖于孔隙压力变化的流动方程是强非线性的,因而采用数值方法求解数学模型,并探讨了变形参数和三重介质参数变化时压力的变化规律,给出了典型的压力曲线图板,这些结果可用于试井分析。     

含裂纹夹杂多孔材料的渗透性理论与数值分析

多孔材料的裂纹网络对宏观渗透性的影响显著,正确描述裂纹网络对材料渗透率的影响具有重要的工程意义。该文将开裂多孔材料视作由多孔基体和裂纹夹杂二相组成的复合材料,基于细观力学理论模型中的相互作用直推法(IDD)给出了渗透率张量的IDD理论解。为分析裂纹长度、密度、取向、间距和连通度等裂纹网络细观形貌参数对宏观渗透率的影响,该文使用具有周期结构的重复单元模型建立了二维数值分析模型,采用有限单元法进行数值求解并与IDD理论解进行了对比验证。理论研究表明,IDD理论模型采用单一的开裂密度指标来表征多孔介质的裂纹网络,在开裂密度不大时能够统一地描述裂纹长度、取向、平均横向间距和纵向间距等多个细观形貌指标对材料整体渗透性能的影响,具有良好的适用性和精度;数值分析表明,在裂纹网络的密度不断增大、裂纹相互趋近并最终连通的过程中,IDD理论解逐渐偏离数值解并低估裂纹间相互作用,此时材料渗透率与裂纹密度呈对数关系;网络裂纹一旦连通,整体渗透率则发生突变,此时渗透率的确定需要特别考虑连通裂纹之间的强烈近场相互作用。     

砂岩渗透性演化特性的孔隙率分布细观模拟分析

通过不同围压下的三轴渗透试验,获得砂岩全应力-应变过程中渗透率变化数据。基于试验结果,建立砂岩试件离散元颗粒流数值模型,模拟得到砂岩压缩变形过程中体应变、孔隙率分布和黏结断裂特征。考虑围压效应,从细观机制上解释了动态孔隙率分布对渗透性演化特性的影响。研究结果表明,低围压下砂岩出现贯通的剪切带,裂隙易张开,对渗流具有显著的促进作用。围压越高,砂岩试样的黏结断裂数量和范围越大,裂隙数量增多,但裂隙和孔洞也容易被压密,从而对渗流起抑制作用。贯通的张开裂隙会大幅增加渗透性,而曲折间断的张开裂隙只会小幅增加渗透性,周围被闭合裂隙和压密的孔洞包裹的完全孤立的张开裂隙则对渗透性贡献很小。     

γ—Al2O3纳滤膜的结构和透过性能

采用等温氮吸附，毛细孔凝聚和液体渗透以及截留分子量等方法表征溶胶凝胶法制备的γ－Ａｌ２Ｏ３纳滤膜的孔结构，活性孔径及其分布，纯水汉在透率和截留分子量等膜结构和性能。     

孔隙率变化规律及其对混凝土变形过程的影响

混凝土内部随机分布的微裂纹和孔洞等细观缺陷影响其破坏机理及宏观力学性能,且孔隙率随着外荷载的变化而不断变化。该文中将含缺陷(微裂纹、各种空隙等)混凝土复合材料简化为空心球力学模型,基于弹性力学理论推导并获得了混凝土当前孔隙率与材料初始孔隙率及体应变之间的定量关系;推导并得到了含孔隙混凝土的有效弹性模量、有效泊松比及峰值应变等与孔隙率的定量关系,进而得到了单轴加载条件下含孔隙混凝土细观单元的等效多折线本构关系模型。最后,采用细观单元等效化力学模型,研究了单轴加载(拉伸和压缩)情况下不同孔隙率混凝土材料的破坏过程及宏观力学性能,探讨了孔隙率变化规律及其对混凝土变形过程的影响。     

基于离散元法的脆性岩石细观蠕变失稳研究

为从细观角度探究脆性岩石的蠕变失稳过程及失稳机理,该文基于三维颗粒流程序（PFC^3D）考虑岩石的时效变形损伤过程,引入岩石细观单元时效损伤的应力腐蚀模型,建立了基于离散元方法的岩石时效变形损伤破裂模型,并通过单轴压缩及单轴蠕变的室内实验和数值模拟对比验证了所建立的时效变形损伤破裂模型的合理性。数值模拟再现了岩石的初始蠕变、稳态蠕变和加速蠕变三个蠕变阶段,同时模拟结果表明,在单级加载条件下,随着应力水平提高,稳态蠕变应变率显著增大,岩石蠕变失效时间逐渐缩短,初始轴向应变、初始侧向应变和初始体应变不断增大,且细观裂纹扩展形式与单轴压缩破坏形式基本相同,都是以拉伸裂纹为主,裂纹的增长速率随着时间增加而不断增大,尤其在第三蠕变阶段裂纹增长速率迅速增大;在分级加载试验过程中,模型的轴向应变、侧向应变和体应变以及裂纹最终扩展形态与单级加载基本相同;此外将三维蠕变模拟结果与二维模拟结果进行对比,结果显示三维模型拟合程度更高。     

大锻件内部疏松缺陷锻造压实过程FEM分析

通过分析大型铸钢锭内部疏松缺陷的物理性质和变形特征,将疏松缺陷视为多孔可压缩材料,利用多孔可压缩材料的刚塑性有限元方法,建立了Cr5型支承辊钢锻件内部疏松缺陷锻造压实过程的非线性有限元模型。通过数值模拟,研究了上下V型砧锻造工艺下,疏松体缺陷的初始孔隙率、砧宽比、接触摩擦系数和压下量等因素对其致密压实效果的影响。在Gl...     

孔隙率对碳纤维复合材料超声衰减系数和力学性能的影响

复合材料的工艺过程对最终产品的力学性能具有决定性影响,但其机理十分复杂。通过设置一系列固化压力历程以产生不同水平的孔隙率,采用超声C扫描、显微镜分析和酸解法对孔隙的分布、形状、尺寸和体积含量进行了定性和定量表征。讨论了孔隙率对层压板层间剪切性能、弯曲性能和拉伸性能的影响规律,获得了性能下降的临界孔隙率值。结果表明:孔隙率对性能的影响只受孔隙含量、分布、尺寸和形状等的影响,而与产生方式没有直接联系。本文作者的研究将工艺参数、孔隙率和性能有机地联系起来,体现了复合材料设计、制备与性能一体化的特点。      

钾钠离子在无规共聚物水凝胶中的渗透扩散行为

以偶氮二异丁腈为引发剂,合成了一系列N-乙烯吡咯烷酮(NVP)/甲基丙烯酸-β-羟乙酯(HEM A)共聚物水凝胶材料。自行设计了测定水凝胶材料透离子性能的装置。研究结果表明,离子在致密高分子膜中的渗透过程符合溶解-扩散机理,随着NVP含量的增加,材料的离子扩散系数P增大,渗透率与高分子的链段活动性和自由体积有关,共聚物水凝胶中钾、钠离子的扩散系数P与聚合物的水化度H之间可以用“自由体积”理论描述。结合水对氧气和离子在水凝胶中的扩散几乎没有贡献,离子在水凝胶的渗透主要是通过水凝胶中的自由水进行传递。     

P（ET－EPC）共聚酯的结构及气体透过性机理研究

通过对不同组成的共聚酯的热分析（ＤＳＣ）及密度测定，并推导出它们的ＷＬＦ自由体积分数，分析了共聚酯的基本结构以及极性对它们的影响；研究了结构、极性对共聚酯的气体透过性能的影响。