大竹坝—回军坝向斜牛蹄塘组页岩吸附性研究

大竹坝—回军坝向斜位于四川盆地与秦岭造山带之间构造耦合部位的米仓山—汉南古隆起中心。为了研究该区域牛蹄塘组页岩吸附性特征,通过TOC含量、Ro、矿物XRD、孔隙结构等参数分析,结合不同温度下的等温吸附实验研究,利用三元Langmuir模型结合热力学吸附原理,计算了研究区样品的吸附热力学参数,分析了影响页岩吸附性的主控因素。样品等量吸附热介于5.3～22.2 kJ/mol,标准吸附熵为-48.8～-98.8 J/(mol·K),受研究区热演化程度较高影响,研究区牛蹄塘组页岩吸附热力学参数表现出一定Ⅱ型和Ⅲ型有机质特征。孔隙比表面积在孔隙直径低于2 nm的范围内分布有2个高峰,为甲烷吸附提供了主要吸附位。吸附压力达到2.8 MPa前后,页岩吸附性主控因素显著不同,吸附压力低于2.8 MPa时,有机质吸附主导着页岩的甲烷吸附,而当吸附压力大于2.8 MPa以后,黏土矿物和有机质共同决定着页岩的甲烷吸附量。     

川东北地区长兴组—飞仙关组礁滩相沉积体系优质储层形成过程及储集空间演化主控因素分析

川东北地区长兴组—飞仙关组发育的台地边缘礁滩相和浅滩相沉积体系,为优质储层发育奠定了基础。储层现今的孔隙类型主要是以粒间孔、晶间孔、生物体腔孔和各种溶蚀孔以及裂缝为主的次生孔隙,原生孔隙已基本被成岩作用所改造,其中晶间孔、溶蚀孔及裂缝是研究区主要的储集空间。在地质历史时期,该区储层主要经历了7种成岩作用,各种成岩作用均对台地边缘礁滩相和浅滩相沉积体系进行了改造,但影响效果较明显的是白云岩化、溶蚀及破裂等作用,其作用结果为优质储层的发育提供了条件:白云岩化作用改造了礁滩相储层孔隙结构,溶蚀作用进一步扩大溶蚀孔洞的发育效果,破裂作用连通孔隙并提供油气运移通道。基于岩心与薄片的鉴定及扫描电镜分析资料,通过对研究区不同岩石类型储集空间发育特征、成岩环境、岩体特征及储层发育条件分析研究,认为礁滩相沉积体系优质储层发育主要受3方面因素控制:礁滩相沉积微相、成岩作用及构造破裂作用。在此控制之下长兴组生物礁滩相储层孔隙分原生孔、晶间孔及早期和晚期埋藏溶解孔4个演化阶段,飞仙关组礁滩相储层孔隙演化与长兴组有着相似的发育过程,但其孔隙类型稍有不同,分为原生孔、鲕模孔/粒内溶孔及浅埋和深埋溶孔4个演化阶段;整体上礁滩相优质储层只有在后期白云岩化、破裂作用及溶蚀作用改造后,才能发育成为优质储层。     

基于正交试验的地热固井材料性能评价

常规地热固井材料导热系数低,会影响地热井取热量及降低能源利用效率。为了提高地热固井材料导热系数,本研究采用正交试验并运用层次分析和极差分析,对地热固井材料各项指标进行综合性能研究。研究表明：石墨、氧化铝和钢渣粉都能有效提高导热系数,石墨提升作用明显,钢渣粉次之,氧化铝最小;综合性能评价中石墨属于显著因素,氧化铝和钢渣粉属于一般因素;随着石墨掺量的增加,导热系数逐渐升高,8 h抗压强度和流动度降低。高导热固井材料最佳配比为：7%石墨、1%氧化铝黄睿、3%钢渣粉,导热系数为1.604 W/(m·K),比常规固井材料0.9059 W/(m·K)的导热系数提高了约77%。     

柴达木盆地西部第三系油田水水文地球化学特征

柴达木盆地西部第三系油田水具有高矿化度特征,钾、硼、锂等离子达到工业开采品位,氢同位素值分布在-75.61‰~13.35‰,氧同位素值分布在-7.68‰~10.58‰。综合分析油田水化学成分、水化学参数组合以及氢氧同位素特征推断：柴达木盆地西部第三系油田水起源于大气降水,为典型陆相成因,为大气降水沿深大断裂下渗并经历了“深循环”作用形成,同时有深源岩浆流体的参与。油田水高矿化度特征与盐类矿物溶解和蒸发浓缩有关,钾、硼、锂等元素受深源流体控制,Ca²⁺和HCO₃^-主要来源于碳酸盐矿物溶解,油田水高Ca²⁺、低Mg²⁺的特征与演化过程中白云石交代方解石以及方解石溶解有关,充分的水-岩反应与深源流体的加入导致柴达木盆地西部第三系深成CaCl₂型油田水的形成。同时,初步推断南翼山地区第三系可能具有找钾意义。     

陕西渭南地区岩土热响应测试与分析

地层热物性参数的确定对浅层地热能地源热泵系统的设计至关重要。依托陕西渭南某地源热泵项目,应用恒流法进行了岩土热响应测试,测试共进行了58 h,根据线热源理论对测试数据进行分析计算,求得准确的地层热物性参数,得到工区地层导热系数为2.16 W/(m∙K),比热容为2.39 MJ/(m³∙K),单U地埋管每延米换热量45 W。该研究结果可为项目后期设计与施工提供了相关参考和依据。     

中深层U型对接井取热能力影响因素显著性分析

文章根据中深层U型对接井换热原理,建立了数值换热模型。基于正交分析方法,对U型对接井取热能力影响因素开展显著性分析。研究结果表明:在众多因素中,影响程度由大到小依次为地温梯度、埋管深度、入口温度、岩土导热系数、水平长度、岩土密度、循环流量、岩土比热容,且地温梯度、埋管深度的影响程度远高于其他参数。前4个因素具有高度显著的影响,在U型对接井供暖项目中,对地热地质条件尤其是地温梯度和岩土导热系数进行准确地测定与计算是十分必要的。U型对接井换热长度一定的条件下,增加埋管深度更有利于热提取。在满足热泵机组的运行要求下,应尽可能降低U型对接井入口水温,从而提高其取热能力,循环流量调节可作为控制U型对接井出口水温的辅助方法。     

渭河盆地地热水伴生天然气成因及氦气富集机理

渭河盆地地热水伴生气中氦气含量异常高,引起了国内学者的普遍关注,而伴生气中天然气成因及氦气富集机理是核心科学问题.采集渭河盆地典型井地热水伴生气样品,系统开展天然气组分、碳氢同位素组成及稀有气体氦、氩同位素比值分析.结果表明,渭河盆地地热水伴生天然气主体为煤成气,碳氢同位素组成与鄂尔多斯盆地石炭系—二叠系煤成气相似,主...     

玻璃微珠/珍珠岩/稻壳灰对固井水泥性能影响

在将地热井抽取的热量运往地面的过程中,为减少热损失,采用掺入玻璃微珠、珍珠岩和稻壳灰配制新型保温固井水泥,对水泥样品的导热系数、抗压强度、微观形貌、孔隙率等进行测试,研究保温材料对固井水泥的性能影响。结果表明,珍珠岩对固井水泥的性能改善最大,珍珠岩掺量增加至20%,样品孔隙率降低5%,中值孔径尺寸降低41.3%;在38℃、60℃温度下水养8 h,抗压强度分别增大194.7%、49.9%;在30℃、60℃、90℃温度下,导热系数下降27.36%、25.37%、26.41%;孔隙率、孔径尺寸、连续性颗粒数量、掺料种类等是影响固井水泥抗压强度及导热性能的主要因素。     

西安中深层U型对接换热井取热能力及热影响半径

中深层地热能井下换热技术是一种环保的地热能开发利用技术,U型对接换热井为重要类型之一,取热能力和热影响半径是这一技术应用推广的关键问题。文章以西安某2 500 m深、水平段长200 m的U型对接换热井为研究对象,基于实测地层温度和围岩热物性参数,通过原位测试及数值模拟技术,分析换热井的取热能力,探讨换热过程中围岩地层温度变化特征及范围。结果表明：目标换热井30 a可持续取热功率达750 kW,平均换热功率为144 W/m;围岩地温衰减程度和范围随着取热功率增大而增大;换热井不同深度热影响半径不同,深部地层整体大于浅部,750 kW取热功率下取热30 a最大热影响半径超过100 m,换热井进、出水井间存在一定程度的热干扰。     

渭河盆地中深层地热资源开发存在问题及改进措施

渭河盆地中深层地热资源丰富,开发利用中深层地热资源对中国能源结构调整具有重要意义。渭河盆地中深层地热资源开发模式包括两种方式:抽取地下热水开发模式和换热型地热开发模式。对两种开发模式的现状、存在问题进行分析,认为抽取地下热水模式存在地热水利用率低、回灌困难的问题;换热型地热开发模式存在换热量不足、地温场恢复的问题,针对这些问题提出相应的改进措施,即加强回灌井成井工艺、砂岩回灌技术、回灌井堵塞等方面研究,研制新型井下换热器和新型传热介质。