基于低场核磁共振的煤润湿性分析

煤润湿性在煤化工、煤矿安全生产及煤层气开发利用中有重要意义。目前煤的润湿性测定方法过程繁琐、操作困难、现场实用性差、测量结果可对比性差,不能快速有效地应用于煤层气储层的润湿性评价研究。基于系列低场核磁共振(LFNMR)实验,探讨了LFNMR应用于煤润湿性研究的可行性与研究方法。研究发现,LFNMR可应用于识别煤粉中不同状态水分：对于强水湿性煤粉,其T₂弛豫谱仅存在吸附态水峰与颗粒间水峰,而弱水湿性煤粉则存在吸附态水峰、颗粒间水峰和自由态水峰3个峰值;煤的水湿性越强,其颗粒间水峰和自由态水峰弛豫时间越短,并随着润湿时间的增加弛豫逐渐变快。当水对煤的润湿达到稳定状态时,煤样的自由态水峰和颗粒间水峰的加权平均值与型煤接触角法测得的接触角呈相关性较好的对数关系。该对数关系可应用于煤水润湿性的定量、半定量评价,这为采用该方法进一步研究煤储层的气、水相互作用提供了理论基础。     

超低界面张力体系对低渗岩心非线性渗流规律的影响

低渗储层中启动压力梯度导致流体渗流规律呈现非线性特征,使得低渗储层的开发方式与中高渗储层不同。为了研究新立油田低渗储层中的非线性渗流现象,以新立油田天然低渗岩心为研究对象,通过精密压力测试多孔介质渗流实验分析超低界面张力体系对新立油田低渗岩心中单相及两相流体启动压力梯度的影响。研究结果表明:对于任何流体,新立油田低渗岩心均表现出非线性渗流特征,存在着一定启动压力梯度;低渗岩心拟启动压力梯度的值高于启动压力梯度,且两者均随着渗透率的提高而降低且与渗透率之间均为幂关系;超低界面张力体系可以明显地降低低渗岩心最小启动压力梯度与拟启动压力梯度;对于不同渗透率的岩心,两相临界启动压力梯度与含水饱和度的关系均表现出相似的变化规律,即两相临界启动压力梯度随着平均含水饱和度的上升先上升后降低;在不同渗透率下,对比水驱和超低界面张力体系驱的临界压力梯度最高点,超低界面张力体系下的临界压力梯度最高点明显小于水驱,这表明界面张力的减小可以明显地降低驱油时产生的两相临界压力梯度,超低界面张力体系改善了油藏的注入性。本研究对新立低渗储层水驱后开发方式的选择提供了参考。     

高、低阶煤润湿性对甲烷吸附/解吸的影响

为研究不同煤阶煤体润湿性对煤层气吸附/解吸的影响,采集寺河煤矿3号煤与大佛寺煤矿4号煤样品进行接触角测量及吸附/解吸实验,通过热力学计算分析等量吸附热特征。结果表明,大佛寺4号煤水润湿性远好于寺河3号煤,原因在于大佛寺4号煤为低变质长焰煤,其所含羧基、羟基等含氧官能团数量较多,同时具有物质组分亲水性好及孔裂隙较发育的优势。煤体润湿性影响煤自身含水率大小,间接影响煤层气吸附/解吸特征。大佛寺4号煤与寺河3号煤润湿性、含水率、解吸率及采收率间关系复杂,受临界含水量制约,存在温度临界点。等量吸附热对比发现煤体亲水性不利于煤层气的吸附。煤层气吸附放热远小于解吸吸热,存在解吸滞后,且解吸滞后程度随着吸附/解吸量增加而逐渐减弱,低阶煤的减弱趋势更加明显。     

不同润湿性砂岩孔隙度与含油饱和度的定量关系

通过实验的方法，测定了济阳坳陷、东濮坳陷及吐哈盆地1172个含油砂岩样品的润湿性、孔隙度以及最大含油饱和度，对这些数据的统计分析表明，不同润湿性砂岩孔隙度与最大含油饱和度大致存在线性定量关系。     

原油极性组分的吸附与储层润湿性及研究意义

探讨了原油极性组分（非烃,沥青质）的吸附机理及其吸附性,润湿性特征;介绍了ＮＳＯ极性化合物与润湿性的关系。极性化合物的吸附可能是多种机理共同作用的结果,吸附作用可导致储层润湿性反转,润湿性是决定原油采收集的主要因素。通过改变储层润湿性,可能有利于提高原油采收率。极性化合物的吸附等特性在储层润湿性研究,油田开发管理中具有重要意义。     

界面张力与润湿角校正对高压压汞法计算泥页岩孔径分布的影响——以松辽盆地青山口组为例

泥页岩储层孔隙结构研究对于页岩油气勘探、开发工作具有重要意义。高压压汞实验法是目前研究页岩孔隙结构、孔径分布广泛使用的方法。有学者对汞在石墨烯材料中润湿性研究发现,液态汞在孔隙中的界面张力γ和润湿角θ是孔半径r的函数,根据这一认识将Washburn方程中的界面张力γ和润湿角θ视为定值的传统数据处理方法表现出明显的不合理性,因此需要对Washburn方程进行参数校正。以松辽盆地青山口组页岩样品为例,进行高压压汞实验,利用校正前后的Washburn方程处理压汞数据,结果发现参数校正后得到的微孔(<2 nm)体积占比,比校正前微孔体积占比增加了118%,中孔(2~50 nm)体积占比减小了7%,大孔(>50 nm)体积占比基本不变,参数校正后得到的孔径分布能更加精确地表征页岩的孔径分布。     

矿物润湿性对储层烃类包裹体形成制约的实验研究

储层矿物润湿性制约了流体的微观流动特性,从而影响流体在储层的微观分布特征.油和水在矿物表面的润湿性差异导致油气充注过程中形成不同特征的流体包裹体类型.矿物表面实验分析表明,对于水和原油而言,石英具有较明显的亲水性,而方解石的亲水性和亲油性差别不大.轻质油(汽油)在矿物表面完全铺展,储层矿物具有明显的亲油性.通过在不同油...     

细粒土冻融界面抗剪强度试验研究及灰关联分析

春融时寒区冻融界面的产生会使得冻土的强度发生衰变,这会对边坡的稳定性产生影响。为了研究冻融条件下细粒土冻融界面的强度变化规律,本文开展了不同冻结温度(-12℃、-7℃、-2℃)、环境温度(-5℃、-2℃、1℃)以及含水率(9%、16%、23%)下的低温直剪试验。探讨了各因素对于冻融界面强度的影响。同时利用灰色相关理论,分析了各因素与剪切强度之间的相关性。试验结果表明：冻融面处抗剪强度随着环境温度和冻结温度的升高而降低。试件强度的变化主要与黏聚力的变化相关,内摩擦角变化较小。冻融界面强度的发展主要与未冻水含量(或含冰量的)密切相关。各因素按显著性排序依次为：含水率>冻结温度>环境温度。考虑温度对于强度的影响时,不能忽略地温(冻结温度)的作用。     

玻璃纤维与红土的界面作用特性研究

红土中加入玻璃纤维,其界面作用特性将发生变化.试验结果表明,压实度、含水率、剪切速率、玻璃纤维的特性、干湿状态等因素都会影响玻璃纤维与红土的界面作用能力,总体表现为界面抗剪强度低于红土本身的抗剪强度,其界面作用特性可用界面剪应力因数、界面粘聚力因数和界面摩擦因数来衡量,其界面作用机理可用粘结嵌固作用和隔离作用来解释.     

西藏铁格隆南Cu-Au矿床成矿流体特征及与矿化蚀变的内在联系

铁格隆南是一个超大型的斑岩-高硫化型浅成低温热液Cu-Au矿床,该矿床位于中国西藏班公怒江成矿带多龙矿集区内。为了更好地限制该矿床在成矿过程中的物理条件,本次研究主要选择了流体包裹体群进行显微测温。在斑岩系统中,Qz-Cpy脉主要捕获了富液相流体,其Na Cl盐度为9.2%~12.9%,捕获温度为330~360℃,压力为121~170 bars,对应古深度为1.21~1.70 km。采样位置为地表以下1.03~1.07 km处,推算该处剥蚀深度为0.18~0.67 km。石英斑晶中流体包裹体以高盐度(LVS)和富气相流体(VL)为主,高盐度流体的Na Cl盐度为29.3%~35.8%,最低捕获温度为330~350℃。在浅成低温热液系统中,Qz-Aln-Py-Tn-Cv脉和石英斑晶主要捕获了高盐度(LVS)和富气相(VL)包裹体,其中LVS在矿化脉和石英斑晶中的Na Cl盐度分别为30.7%~32.4%和29.3%~35.8%,两者最低捕获温度一致,为310~320℃,对应最小压力为74~84 bars,最小古深度为0.74~0.84 km。采样位置为地表以下183.8~188.1m处,因此推算该处的最小剥蚀深度为0.55~0.65 km。通过拉曼光谱分析,发现在斑岩系统中,石英斑晶捕获的流体包裹体所包含的金属矿物主要为黄铜矿、赤铁矿,与斑岩系统的金属矿化类型一致;在浅成低温热液系统中,石英斑晶捕获的流体包裹体所包含的金属矿物为黄铁矿、铜蓝,也与蚀变岩中的金属矿物组合一致。同时,石英斑晶捕获的流体包裹体大部分定向穿切石英斑晶,并且与含矿石英脉具有一致的均一温度峰值。上述流体特征表明石英斑晶捕获了大量成矿流体。此外,这些流体包裹体中的金属矿物在高盐度流体和低密度流体中都存在,因此,这两种流体都具有搬运Cu的能力。通过以上研究认为,流体相分离、均一温度、盐度、流体包裹体所包含的金属矿物能够指示斑岩-浅成低温热液系统的矿化条件,并且这些流体确实能够搬运成矿物质,与铁格隆南斑岩-浅成低温热液矿化直接相关。     

辽宁白云金矿床围岩蚀变作用及其与金的成矿关系

为了理清白云矿床硅钾蚀变与金沉淀的成因关系,对硅钾蚀变岩石和未蚀变的矽线石云母片岩进行主微量元素测试分析,同时选取蚀变岩型和石英脉型矿石中黄铁矿进行电子探针分析.以Al₂O₃作为不活动组分,通过质量平衡计算,发现明显带入的组分为CaO、K₂O、Na₂O、SiO₂、Ag、As、Co、Cu、Ni,迁出组分为FeO、Cr、Zn.蚀变岩型和石英脉型矿石中黄铁矿均表现出亏S和富Fe的特征,二者的Au/Ag值都大于0.5,Fe/（S+As）值变化范围为0.857~0.896.两种矿石中黄铁矿均为热液型,形成于中浅成的中温环境.在硅钾蚀变过程中,热液中的含硫组分损失,还原硫活度降低破坏了金-硫络合物的稳定性,导致Au的沉淀.      

黄钾铁矾蚀变带对水工建筑物的危害及处理

黄钾铁矾蚀变带,是黄铁矿风化(氧化)后的产物,他在风化(氧化)过程中产生大量的硫酸,酸性介质不仅对砼产生严重腐蚀,同时对水工金属结构同样具有较强的腐蚀性.发电洞竖井砼直接浇筑在黄铁矿脉上,60 cm厚的钢筋砼仅半年时间被腐蚀穿,在国内外水工建筑物中尚属首例.     

毕力赫金矿床围岩蚀变及其与金矿化关系

本文对毕力赫金矿床Ⅱ矿带围岩蚀变及其与金矿化关系进行了研究.矿床主要蚀变类型为硅化、钾化、黄铁矿化、绢云母化、电气石化、绿泥石化、高岭土化、碳酸盐化,其中硅化、绢云母化、黄铁矿化与金矿化关系密切;蚀变分带明显,由地表向下,依次为青磐岩化带→绢英岩化带→钾质蚀变带,绢英岩化带与金矿化关系最为密切.     

治岭头金矿围岩蚀变特征及其意义

治岭头金矿位于浙江省遂昌县,是我国东南沿海的一座大型金矿床。该矿床围岩蚀变发育,类型有硅化、绢云母化、绿泥石化、黄铁矿化、方解石化和菱锰矿化。从矿体到围岩可以划分为4个蚀变带:强硅化带、弱硅化-黄铁绢英岩化带、绢云母化带和绿泥石化带。沿矿体走向,蚀变强度整体上呈波动性变化,与矿体呈透镜状产出特征一致。硅化、黄铁矿化、菱锰矿化与金矿化关系最密切,而且这些蚀变具有相似的变化趋势。绢云母化和绿泥石化与硅化的变化趋势不同,且与矿化关系不密切。另外,矿区还发育方解石化,且强度较弱。金矿化及围岩蚀变均发育在古元古界八都群变质岩中,未进入上覆中生代火山岩盖层,证明治岭头金矿成矿作用与中生代火山活动无关。定量计算结果显示:蚀变过程中Al_2O_3、TiO_2、P_2O_5为惰性组分;SiO_2、CaO、MnO、Au、Ag、Cu、Pb、Zn等为明显带入组分;Fe_2O_3、FeO、MgO、K_2O、Na_2O、Ba、Sr等为明显带出组分。根据围岩蚀变和稳定同位素分析,推断治岭头金矿原始成矿热液流体应是富含Si、Ca、Mn、Au、Ag、Cu、Pb、Zn等组分的岩浆热液,后期有大气降水的加入。     

石油成藏过程中的地球化学变化及控制因素的综合评述

油藏内原油的地球化学特征除了受源岩有机相、成熟度和沉积环境的制约外，还受到石油在成藏过程和成藏后所经历的各种地质-地球化学因素的影响。分析了石油在成藏过程中，族组份、生物标志物组成以及稳定碳同位素组成等方面发生的地球化学变化，综合评述了生物降解作用和水洗作用、流体-岩石相互作用(包括地色层作用)、热化学硫还原作用、石油运移过程中的相控分馏作用、不同期次充注的原油的混合作用及浸析作用等因素对石油地球化学特征的影响。     

泥底辟输导流体机制及其与天然气水合物成藏的关系

摘要：详细阐述不同成因的泥底辟流体输导模式,探讨了泥底辟输导体系的演化与天然气水合物成藏之间的关系,并分析神狐海域泥底辟输导体系对天然气水合物成藏的影响。底辟核外部伴生断裂、底辟核内部流体压裂裂缝和边缘裂缝带均可作为输导流体的通道。根据运移通道和动力等差异性,提出泥底辟输导流体的2种端元模式：超压-流体压裂输导型和边缘构造裂缝输导型。在此基础上,讨论了泥底辟(泥火山)的不同演化阶段对水合物的形成、富集和分解的影响。早期阶段,泥底辟形成的运移通道可能未延伸到水合物稳定带,导致气源供给不够充分;中期阶段,水合物成藏条件匹配良好,利于天然气水合物生成;晚期阶段,泥火山喷发引起水合物稳定带的热异常,可能导致水合物分解,直至泥火山活动平静期,水合物再次成藏。神狐海域内泥底辟分为花冠状和穹顶状两类,花冠状泥底辟以超压-流体压裂输导型为主;穹顶状泥底辟以底辟边缘裂缝输导型为主。泥底辟输导体系的差异性可能是神狐海域天然气水合物非均质分布的影响因素之一。 关键词：泥底辟;输导体系;天然气水合物;成藏机制;神狐海域     

南极中山站区电气石及其与变质作用的关系

南极中山站区的巨晶“电气石”实际上是柱晶石。电气石的确存在,但颗粒细小,含量较低。根据其颜色、成分和产出特征,至少可分为三种类型,不同的电气石与变质作用发展的不同阶段有关。电气石在麻粒岩相变质作用条件下能够稳定存在,与其它硼硅酸盐矿物（即硅硼镁铝矿和柱晶石）的缓冲作用有关。     

青金石中的结构有序化和调制及其与光性异常间的关系

青金石结构有无序和有序之别。无序青金石为光性均质体,但它的有序化及由此引起的结构调制,则有可能使青金石产生光性异常。使结构仍保持立方对称的有序化并不改变它光性上的均质性,而其他形式的有序化以及结构调制,如果它们是多方向的 且在空间取向上具有立方对称的特征,则晶体仍是光性均质体,否则便转变为光性非均质体 。此外,还提出了根据选区电子衍射花样对结构调制方向进行三维判识的可能性;报道了在所研究青金石中发现的沿［110］方向n=4的有公度调制的有序结构,以及所观察到的其他有序结构和无公度调制结构。     

干旱区根土界面水分再分配及其生态水文效应研究进展与展望

水分限制环境下,植物对生境的适应直接或间接地与植物对水分资源的利用有关。目前已知,根系—土壤系统（又称根土界面）水分再分配是陆地表层系统地下生态过程的一个重要环节,它在植物对土壤水分的利用和生态系统水分循环过程中起着关键调节作用,而且对生态系统的碳氮磷循环与养分平衡等关键过程亦具有重要影响。因此,深入开展水分限制环境下根土界面水分再分配过程及其生态水文效应的研究有重要的科学意义。围绕“水分限制环境下根土界面水分再分配过程及其效应”这一核心问题,重点从根系生态学、根土界面水分再分配发生机理及其生态水文效应及影响根土界面水分再分配发生的主要因子等3个方面对国内外的研究动态及最新研究进展作比较系统的评述;在此基础上,提出了根土界面水分再分配过程及其生态水文效应研究中应重点关注和研究的几个前沿科学问题。