东营凹陷流体压力系统研究

利用钻井泥岩声波测井资料和实测地层压力资料, 分析了东营凹陷流体压力系统的结构和分布及其影响因素.单井的压力-深度曲线呈现出“二段式”, 即上段正常压力系统(正常压实带) 和下段异常压力系统(欠压实带).剖面和平面压力系统综合分析的结果表明, 东营凹陷压力系统呈现环状结构, 即内环为超高压系统, 中环为高压系统, 外环为常压-低压系统.中环高压系统和内环超高压系统构成了封闭的巨型超压封存箱复合体, 因其与沙河街组三、四段活跃的烃源岩有着成因的联系, 故称之为烃源岩-超压封存箱复合体(SR-OPCC).受渗透性砂岩层、断层及盐构造等压力输导系统的影响, 封存箱内产生压力分隔现象, 形成了若干个由压力输导系统联系的次级超压封存箱.概括了封存箱-压力输导系统-封存箱组合模式.烃源岩-超压封存箱复合体(SR-OPCC) 的存在对油气的运移和聚集产生了深远的影响      

准噶尔盆地中部超压封闭层的岩石学特征与封闭机理

本文依据准噶尔盆地中部地区钻井地层压力实测数据,勾画出该区超压顶界面的空间分布形态以及超压封闭层的厚度;重点阐述了2口钻井超压封闭层的岩性构成、成岩作用机理和岩石学与岩石物性特征;通过对比研究,探讨了封闭层的封闭机理。研究表明该区超压顶界面为一个向南倾斜的曲面,横向上可穿过不同的地层层面。超压封闭层由一组砂泥互层的碎屑岩组成,厚度约166～250m,砂岩含量大于50%。砂岩封闭层已达到晚成岩 A_2亚期阶段,自生高岭石、石英次生加大和碳酸盐胶结作用发育,主要与中下侏罗统煤系烃源岩成熟演化过程中排出的大量有机酸溶解铝硅酸岩及其自生矿物有关。封闭层砂岩为致密储层,渗透率<1.0md、孔隙度<10%,由于其内发生了天然气充注,气毛细管封闭成为封闭层的主要封闭机理。     

石柱地区建深1井志留系超压顶封层的封闭机制

石柱复向斜地区建深1井志留系地层钻遇超压, 压力系数为1.75~2.00, 且全层段含气.地层中超压形成和保存与盖层封闭的有效性密切相关.在对超压层段泥岩压实特征以及埋藏史、热史、生烃史研究的基础上分析欠压实、生烃、构造挤压及其他增压机制在志留系超压形成所起的作用, 其中早三叠世至侏罗纪末期干酪根和液态烃裂解生气作用引起的流体体积膨胀是本区超压形成的主控因素, 生气作用终止后无重要的增压事件发生.早白垩世以来的构造抬升作用导致大量溶解态天然气从地层水中出溶, 并聚集于孔喉半径较大的粉砂岩层中.志留系顶部超压顶封层中泥岩和粉砂岩频繁出现互层, 因而形成多个含气粉砂岩薄层.垂向上各个气水界面的毛细管作用力具有可叠加性, 增强了顶封层对超压的封闭能力, 使本区志留系地层中的超压保存至今.      

明格布拉克油田超压流体封存箱特征

费尔干纳盆地明格布拉克油田属于超深层油气藏,油气层普遍存在超压异常,压力系数可达2.0以上,地层发育盐岩、膏盐层,低孔隙储层中裂缝发育,油田的这些特征与流体封存箱的形成和存在有很大关系。通过研究认为,不均衡压实及构造挤压环境是新近系地层形成超压的宏观成因机制,而发育岩盐层且累积厚度达到了200 m以上是现今油田保存超压的重要条件;古近系及新近系下部地层中存在两个超压流体封存箱,上部封存箱的地层压力系数略大于下部封存箱,上、下超压封存箱内流体性质存在较大的差异,是两个相对独立的成藏系统。上部封存箱又被2个岩盐封隔层分隔为3个次一级的、呈阶梯式的超压箱。封存箱内的超压、微裂缝以及岩盐层是钻探过程中发生井涌、井漏及卡钻等钻井事故的主要原因;除已发现的下部封存箱和上Ⅲ次级封存箱油气藏外,上Ⅱ次级封存箱的底部具有一定的勘探潜力;超深层的高密度原油与超压流体封存箱的存在有关,封存箱内的超高压使油气藏储层裂缝处于开启状态,有利于形成高产油气流,但同时也易于早期见水。     

石柱地区建深1井志留系超压顶封层的封闭机制

石柱复向斜地区建深1井志留系地层钻遇超压,压力系数为1.75~2.00,且全层段含气.地层中超压形成和保存与盖层封闭的有效性密切相关.在对超压层段泥岩压实特征以及埋藏史、热史、生烃史研究的基础上分析欠压实、生烃、构造挤压及其他增压机制在志留系超压形成所起的作用,其中早三叠世至侏罗纪末期干酪根和液态烃裂解生气作用引起的流体体积膨胀是本区超压形成的主控因素,生气作用终止后无重要的增压事件发生.早白垩世以来的构造抬升作用导致大量溶解态天然气从地层水中出溶,并聚集于孔喉半径较大的粉砂岩层中.志留系顶部超压顶封层中泥岩和粉砂岩频繁出现互层,因而形成多个含气粉砂岩薄层.垂向上各个气水界面的毛细管作用力具有可叠加性,增强了顶封层对超压的封闭能力,使本区志留系地层中的超压保存至今.     

应力、应变与构造超压关系及构造超压控制因素分析

构造应力场引起岩石变形，并使孔隙流体压力发生变化，形成异常流体压力。根据对前人岩石力学实验结果的分析，应力与流体压力间为非线性关系，试件的体积应变与孔隙流体压力间为反相关线性关系。构造异常压力和其他异常压力的形成具有共性特征，都可以抽象为由于孔隙体积和流体体积的相对变化这一个因素。由此也可以将异常压力形成的一般过程概括为：孔隙疲充体饱和的岩石，体积缩小会使饱和流体排出，体积增大会使其周围的流体流入，如果渗透率足够大，流体流动顺畅，这一过程流体压力的变化相对较小。在岩石渗透率较小时，由于流量的限制，流体在这一过程中会产生明显的压力变化，形成异常压力。对于符合达西渗流的流体，异常压力计算时，流量可以用孔隙体积相对变化量替代。这样可以描述构造变形等固体变形所引起的异常压力。根据异常压力的极大值为研究区相应深度的最小主应力和岩石抗张强度之和的特点，可以预测流体封存箱箱壁的最小厚度要求，分析流体封存箱形成的基本条件。构造活动过程中，岩石孔隙的体积应变速率和封存箱壁的渗透率直接控制异常流体压力的大小。高应变速率和低的封存箱壁渗透率是形成构造超压的主要因素。     

库车坳陷异常超高压保存的主要因素

超高压气藏的预测和勘探,首先需要充分认识超高压的地质条件。库车坳陷普遍存在异常高压,地层压力大、压力系数高,具有“压力封存箱”的特征。以往研究认为超高压的保持是由于存在第三系巨厚的塑性膏盐岩层。本文认为,所谓“压力封存箱”对应一个超压系统,其本质是封闭性构造,具体分析如下：     

东营凹陷流体超压封存箱与油气运聚

东营凹陷古近系由于压实不均衡和生烃作用导致超压的广泛发育,这些发育程度不同的超压体系可以构成不同级别的超压封存箱系统,控制着油气的运移和聚集。东营凹陷超压封存箱中的地质地球化学特征显示封存箱可以划分为三部分:箱缘成岩地带(封隔层),对油气起着封闭作用;烃类的有利释放带,其中超压得到一定程度释放,烃类较大程度上排出,可以称为排烃的高峰带;烃类滞留带,该带中超压未能得到很好释放,烃类也多滞留于其中,为排烃的不利地带。幕式排放是超压封存箱排液的一种重要排液方式,存在“压力幕”和“构造幕”两类方式。“构造幕”的机制是外部构造活动的破坏,其排烃方式主要是沿着断裂面及构造裂缝运移;“压力幕”的机制是超压体系内部“剩余”能量的积累和释放,其排烃方式主要是沿着压裂形成的微裂缝排放。在发生幕式排烃作用的超压体系内,排烃效率、烃指数分别较上下层段明显增大和减小。幕式排烃具有的高能量、快运移的特征,使得其在油气勘探中具有重要的意义。东营凹陷可以划分为浅层的常压开放性流体动力学系统和中部的超压封存箱流体动力学系统两类流体动力学系统(排除深层滞留系统),分别对应常压开放性它源油气成藏动力学及超压封存箱型自源油气成藏动力学两类不同成藏机制。     

川西上三叠统高压封存箱与天然气成藏关系研究

川西上三叠统碎屑岩储层是一套低孔,低渗,具高异常地层压力的致密砂泥岩层,须家河组可视为一个完整的含气高压封存箱,以生烃增压为箱内主要的升压机制,喜马拉雅期构造运动以原始高压封存箱的压力场进行调整改造,依据流体封存箱的发展,改造与定型状况,将川西地区划分为箱顶板断通型,断开型,未断型三种气藏类型,并讨论其形成演化过程与天然气成藏的关系。     

东营凹陷民丰洼陷北带沙四段深层超压封存箱与油气成藏

东营凹陷沙三段、沙四段普遍发育超压,在沙三上亚段底部与沙三中亚段顶部钙质泥岩与暗色泥岩过渡带、沙四下亚段顶部和底部稳定盐膏岩层的封隔作用下,形成了两个超压封存箱,即沙三段—沙四上亚段超压封存箱和沙四下亚段超压封存箱。由于每个超压封存箱内均发育优质烃源岩,因此,沙三段、沙四段又可划分为两个相互独立的含油气系统,即沙三段—沙四上亚段含油气系统和沙四下亚段含油气系统。东营凹陷民丰洼陷北带沙四段深层近岸水下扇具有“扇根封堵、扇中富集、扇缘输导”的油气成藏特征,油气来自同期发育的、与近岸水下扇侧向接触的烃源岩,主要形成“自生自储”型岩性油气藏。     

土压力问题的变分解答

用变分学方法导出了与朗肯土压力公式和库伦土压力公式完全一致的土压力计算公式，并且一般情况下的极值曲线线不同一条直线，而是比较复杂的曲线，在 倾斜边坡情况下的伦公式仅仅是一个特解。     

Distinctive Effects of Horizontal At-Rest Pressure on Conventional Limit Pressure Results

Pressuremeter testing plays an important role in the design of foundations, where several parameters can be deduced from a single test result. Conventional and theoretical limit pressures can be interpreted from pressuremeter tests and are considered key to bearing capacity calculations and shallow foundation designs. Limit pressure can be evaluated using different methods, all of which show discrepancies in values obtained from the same tests. Horizontal at-rest earth pressure can similarly be deduced from different methods of analysis, which also show distinctive differences in results for the same tests. This research explored the important finding that the values of the conventional limit pressure experience considerable discrepancies when using different values of the horizontal at-rest pressure. Values calculated for conventional limit pressure showed considerable increases when increasing the value of the horizontal at-rest pressure, but there was no effect on the theoretical limit pressure.     

利用井底压力采集短接准确计算地层压力的方法

介绍了现有技术情况下求取欠平衡地层压力的方法以及存在的缺点，在此基础上研制了井底压力采集短接，通过现场试验，实测出关井求压过程中井下气液两相流时的井底压力，根据常规试井理论和地层渗流理论建立一种利用实测数据计算地层压力的新方法，该方法是在井筒内建立压力平衡，采用实际测量出的平衡点的井底压力，消除了套压、立压不稳定以及钻井液密度不准带来的误差，准确计算出该井段各分层地层压力的大小。该方法非常接近实际地层压力，使关井求压计算值误差降低4%左右。     

Melting Relations of Basalt with Equilibrium Water Pressure Less Than Total Pressure

Equilibrium H₂O pressure (P_eH2O) was fixed at values less thantotal pressure (P_T) in melting experiments on mixtures of 1921Kilauea tholeiite, H₂O, and CO₂ (58.5 mole per cent H₂O, 41.5mole per cent CO₂), buffered by Ni+NiO. New determinations ofthe beginning of melting of mixtures of 1921 Kilauea tholeiiteand H₂O buffered by quartz+fayalite+magnetite were made at 2and 3 kb. Microprobe analyses of coexisting glass, clinopyroxene,?olivine, ?amphibole were determined for several runs. Decreasing H₂O fugacity (fH₂O) to about six-tenths the fugacityof pure H₂O (f?II₂O) raises the solidus and the upper stabilitylimit of plagioclase. Plagioclase and clinopyroxene coexistin equilibrium with liquid-a feature not observed in the pureH₂O system. Amphibole is stable to about 970 ?C at 2 kb, 1025?C at 5 kb and 1060 ?C at 8 kb. The Al (VI)+Ti contents of theamphibole increase with P, yielding kaersutite at 1050 ?C and8 kb. Calculated modes for the condensed phases reveal large differencesin the amount of glass (liquid) present and large differencesin liquid composition below and above the breakdown temperatureof amphibole at 5 and 8 kb. Liquids coexisting with amphibole,clinopyroxene, olivine, and magnetite are dacitic near the solidusand silica-rich andesites around 1000 ?C at 5 and 8 kb. Theresults of this study substantiate the model for the generationof the calc-alkaline suite by partial melting of H₂O-rich basalts.     

泡沫泥浆孔内压力

探讨孔内压力计算公式，定义了孔内压力降低系数。计算出给定条件下不同孔深的压力、压降系数、泡沫泥浆密度，并作出曲线图，求出降压系数极大值及其适应孔深。     

矿压及水压对煤层底板突水的影响

在煤层底板突水发生过程中,矿山压力和底板承压水起着重要的作用。煤炭采出后,围岩失去原有的平衡,除顶板岩层产生破坏及移动外,底板岩层也相应遭到一定程度的破坏和影响,在一定的条件下,发生底板突水事故。      

恒压喷灌系统调压特性研究

分析了调压罐容积、调压罐内气体状态变化指数、管网阻力及田间综合阻力等对调压特征值的影响,分析表明调压罐容积及气体状态变化指数的大小均影响系统压力变化周期,而对系统的压力变幅值影响较小;输水管网阻力的大小既影响系统的压力变化周期,也影响系统的压力变幅值;田间综合阻力系数的大小影响系统的压力动态变化过程,存在最小运行周期。     

Pressure solution at grain-to-grain contacts

Whereas much petrographic evidence for pressure solution, in sedimentary rocks has been accumulated since Sorby's work, its thermodynamic justification has never been clearly established, and has been challenged by some authors. Difficulties disappear when it is recognized that in the most general case migration of chemical components proceeds down chemical-potential gradients rather than down concentration gradients. Along a grain contact a chemical-potential gradient is produced by variations in contact pressure and by local variations in Helmholtz energy of the solid. For example, in a sand made up of even-sized spherical grains buried 500 m, the ratio of the diameter (D) of the grains to that of a spherical elastic contact circle (a) is D/a ～- 26. The chemical potential at the center of such an elastic contact is ～- 14kcal mol^?1 higher than in surrounding pore water saturated with respect to quartz. For comparison, at a temperature of 30°C, saturation with respect to amorphous silica rather than quartz raises the chemical potential by only 1.6 kcal mol^?1. If the diameter of the contact circle has enlarged to e.g. a = D/5, the chemical potential at its center is still 0.5 kcal mol ^?1 greater than that of free quartz under hydrostatic pressure. The corresponding potential gradients are the driving force of pressure solution. The concept of pressure solution thus does not contradict any thermodynamic principle; in particular, it does not require that the chemical component of the solid have a smaller partial volume in solution than in the solid state. Petrographic and experimental evidence can therefore be accepted without reservation.     

高压喷射注浆法产生的超孔隙水压分析

介绍了高载射注浆法的作用机理,探讨了在施工过程中高压喷射注浆法引起的超孔隙压。根据半无限土体中小孔扩张问题的解,分析了在超孔隙水压作用的瞬时,土体中的应力、变形等,并提出了经验公式。结合一具体工程事故的成功处理,验证了所建议超孔隙水压公式的可行性,同时提出了减少超孔隙水压的对策和方法。     

压力注浆衬砌支护技术

提出了一种解决爆炸空腔支护和防渗的新方法--压力注浆衬砌技术.探讨了压力注浆衬砌技术的基本机理,试验选用了BR防水剂增加抗渗能力,确定了基本的注浆参数,并进行了注浆衬砌支护对比试验.试验表明注浆衬砌支护是解决支护和防渗较为可行的新方法.