南芬露天铁矿排土场高陡边坡稳定性分析及监测设计 被引量：12

1

作者 王嘉 王敬翔 +3 位作者 张慧 卜庆涛 董强 陶志刚 《金属矿山》 CAS 北大核心 2022年第12期226-232,共7页

为了研究南芬露天铁矿2号排土场高陡边坡的稳定性,深入分析了2号排土场工程地质资料,结合现场调查,建立了典型剖面的数值计算模型,运用FLAC^(3D)数值分析软件进行数值模拟计算,再现了边坡破坏演化过程。通过分析数值计算结果可以得到:(1... 为了研究南芬露天铁矿2号排土场高陡边坡的稳定性,深入分析了2号排土场工程地质资料,结合现场调查,建立了典型剖面的数值计算模型,运用FLAC^(3D)数值分析软件进行数值模拟计算,再现了边坡破坏演化过程。通过分析数值计算结果可以得到:(1)排土场边坡应力分布状态与层状堆积状态基本一致,边坡首先沿潜在滑裂面下部产生剪切破坏,而后在潜在滑裂面上部表现出张拉破坏,最后形成贯通滑裂面;(2)排土场边坡首先发生变形的区域位于坡体中下部,最大位移量约为265 mm,该区域为边坡变形的主控部位,其次坡顶也发生较大变形,最大变形量约为200 mm,据此得出边坡变形敏感区域位于坡顶和坡体中下部,应对这些区域加强监测。根据研究结果,对排土场边坡变形监测方案进行优化设计,并应用到工程实际中,取得很好的应用效果。 展开更多

关键词 排土场 边坡稳定性 FLAC^(3D) 数值模拟 边坡监测

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基于层次分析法的露天矿岩体抗剪强度参数研究

2

作者 王长波 王嘉 卜庆涛 《价值工程》 2024年第4期153-155,共3页

露天矿岩体抗剪强度参数影响边坡稳定和矿山安全,受结构面及地质环境条件影响,岩体抗剪强度很难直接和准确获取。文章通过工程上常用的岩块强度折减法、Hoek-Brown准则法和工程岩体质量分级标准法获得了岩体抗剪强度参数,在分析了各类... 露天矿岩体抗剪强度参数影响边坡稳定和矿山安全,受结构面及地质环境条件影响,岩体抗剪强度很难直接和准确获取。文章通过工程上常用的岩块强度折减法、Hoek-Brown准则法和工程岩体质量分级标准法获得了岩体抗剪强度参数,在分析了各类方法问题的基础上,提出了基于层次分析法的岩体抗剪强度参数的确定方法,计算结果能综合反映岩体抗剪强度参数特征,为全面客观地确定露天矿岩体抗剪强度参数提供参考。 展开更多

关键词 抗剪强度参数 岩体 层次分析法 露天矿

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带水平滑移层的空心砖填充框架抗震性能试验 被引量：3

3

作者 苏启旺 李义 +2 位作者 卜庆涛 程权林 HANI Meree 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第1期223-228,234,共7页

为了降低地震作用下填充墙体的破坏程度,提高填充墙体的变形可恢复性能,基于框架填充墙破坏模式,提出了在空心砖填充墙中设置水平滑移层的构造措施;设计并制作了两组足尺填充墙框架构件,进行了拟静力试验,研究了带水平滑移层的填充墙框... 为了降低地震作用下填充墙体的破坏程度,提高填充墙体的变形可恢复性能,基于框架填充墙破坏模式,提出了在空心砖填充墙中设置水平滑移层的构造措施;设计并制作了两组足尺填充墙框架构件,进行了拟静力试验,研究了带水平滑移层的填充墙框架的抗震性能;提出了衡量填充墙破坏程度的计算方法,比较了增设水平滑移层的构造措施后填充墙体的破坏程度.分析结果表明:空心砖填充墙增设水平滑移层后,填充墙体的斜撑作用弱化,水平滑移层的设置改变了墙体的破坏模式,墙体破坏由对角破坏转向滑移破坏,框架构件的耗能能力增加,填充墙体的破坏程度和构件的残余变形显著降低,残余变形下降了27%,填充墙体破坏率最少降低93%以上. 展开更多

关键词 框架填充墙 可恢复性能 抗震性能 水平滑移层 破坏程度

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海洋沉积物中自生黄铁矿研究的体视镜挑选与铬还原处理方法对比——来自南海北部陆坡Site 4B站位的研究 被引量：1

4

作者 林杞 王家生 +4 位作者 卜庆涛 李超 林荣骁 孙飞 张卫坤 《沉积学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第6期1052-1059,共8页

黄铁矿是大陆边缘海相沉积物中常见的自生矿物类型之一,对沉积环境变化、早期成岩作用和天然气水合物均有重要的指示意义。体视镜挑选和铬还原处理两种方法是目前研究海相沉积物中自生黄铁矿的最常用方法,但少有对这二种方法进行对比研... 黄铁矿是大陆边缘海相沉积物中常见的自生矿物类型之一,对沉积环境变化、早期成岩作用和天然气水合物均有重要的指示意义。体视镜挑选和铬还原处理两种方法是目前研究海相沉积物中自生黄铁矿的最常用方法,但少有对这二种方法进行对比研究的报道。本文采用上述二种方法对取自南海北部陆坡神狐海域Site 4B站位的浅表层沉积物中的黄铁矿进行了测试与分析,结果表明二种方法获得的黄铁矿相对含量及其硫同位素值的主要变化特征均有良好的同步性,且二种方法结果的差值基本保持在一定的误差范围内,说明任何一种方法都可以有效地反映沉积物中黄铁矿相对含量及其硫同位素值的主要变化规律。然而,上述二种方法从操作性和经济实用性上存在较明显的差别,铬还原处理方法从理论上更为科学和准确,但是体视镜挑选方法具有明显的易操作、经济性和实用性。本文研究后建议在实际应用过程中不妨将两种方法结合,即初期样品处理采用体视镜挑选方法,获得整个沉积物中黄铁矿产出变化规律,后期对变化明显区段采用铬还原处理方法进行更精确研究。 展开更多

关键词 自生黄铁矿 铬还原处理 体视镜挑选 南海北部陆坡 天然气水合物

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建筑工程施工质量评价标准应用探讨

5

作者 代兴中 卜庆涛 《大科技》 2013年第2期18-19,共2页

在建筑工程中，建筑工程的施工质量评价标准有着重要的意义。本文主要根据国家标准，结合笔者的工作实践经验，阐述了建筑工程施工过程中的各个具体流程，通过听、看、查、评等四个步骤对工程质量作出全面系统的评价。并提出相应的评价... 在建筑工程中，建筑工程的施工质量评价标准有着重要的意义。本文主要根据国家标准，结合笔者的工作实践经验，阐述了建筑工程施工过程中的各个具体流程，通过听、看、查、评等四个步骤对工程质量作出全面系统的评价。并提出相应的评价重点和注意事项。 展开更多

关键词 建筑工程 评价 验收 施工质量 评价环节

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天然气水合物地球物理勘探技术的应用及发展 被引量：16

6

作者 景鹏飞 胡高伟 +1 位作者 卜庆涛 徐华宁 《地球物理学进展》 CSCD 北大核心 2019年第5期2046-2064,共19页

天然气水合物是一种广泛分布于全球、能量密度高、具有极高资源价值的新型清洁能源,因而成为油气勘探界长期研究的热点.本文基于ICGH-9(第九届国际天然气水合物会),结合相关文献资料对天然气水合物地球物理方法及其取得的进展进行综述.... 天然气水合物是一种广泛分布于全球、能量密度高、具有极高资源价值的新型清洁能源,因而成为油气勘探界长期研究的热点.本文基于ICGH-9(第九届国际天然气水合物会),结合相关文献资料对天然气水合物地球物理方法及其取得的进展进行综述.内容主要包括地震勘探、海底地震仪(OBS)、地球物理测井、海洋电磁法、地质雷达以及室内声学研究在水合物相关的地质构造(麻坑、泥火山、底辟构造、气烟囱、大型海底滑坡及地质体)、地震识别和处理、地震属性分析与提取技术、天然气水合物及游离气饱和度计算、水合物模拟实验等方面取得的进展.提出地震勘探、地球物理测井技术目前在水合物地球物理勘探中具有勘探精度高、分辨率高等优势,海洋电磁技术因对烃类气体、薄层及薄互层识别困难而逐渐成为了辅助手段,建议在下一步勘探中:①在当前集中于近海底研究的基础上,开展对海底表面、海水甚至海面都进行有效的系统性调查;②建立海洋地震勘探、可控源电磁法、地球物理测井、数据采集、数据处理、数值模拟、异常分析、成像技术等一体化系统;③结合地震、地质、岩性等资料对水合物生产动态进行数值模拟计算,带入储层岩性及地质结构特征参数、储层温压状态参数、水合物藏的储量等参数,结合岩石物理模型、地温梯度参数、水合物相平衡条件以及常规产气速率等,对不同开采方式或者多种方式联合使用情况下,模拟生产对天然气水合物储层的物性影响、引起的环境效应以及最高产气量等多种响应. 展开更多

关键词 天然气水合物 ICGH-9(第九届国际天然气水合物会议)地球物理 声学

原文传递

泥质粉砂沉积物—天然气水合物混合体系的力学特性 被引量：16

7

作者 李彦龙 刘昌岭 +3 位作者 廖华林 董林 卜庆涛 刘志超 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第8期159-168,共10页

天然气水合物开采过程中,厘清储层力学参数的演化特征是进行工程地质风险评估的基础,但目前针对中国南海含天然气水合物泥质粉砂储层力学性质评价与测试相关研究的报道却鲜见。为此,以南海北部神弧海域W18/19矿体天然气水合物顶界沉积... 天然气水合物开采过程中,厘清储层力学参数的演化特征是进行工程地质风险评估的基础,但目前针对中国南海含天然气水合物泥质粉砂储层力学性质评价与测试相关研究的报道却鲜见。为此,以南海北部神弧海域W18/19矿体天然气水合物顶界沉积物为研究对象,用四氢呋喃(THF)水合物代替天然气水合物,以此来探讨泥质粉砂沉积物-天然气水合物混合体系的力学参数演化特征。研究结果表明:①在低质量丰度条件(小于等于16.7%)下泥质粉砂沉积物-天然气水合物混合体系呈现应变硬化破坏特征,抗剪强度、切线模量、内聚力随着水合物含量的增大而增大;②纯天然气水合物的应力-应变曲线表现出明显的脆性破坏特征,与低丰度条件下的泥质粉砂沉积物-天然气水合物混合体系破坏特征截然不同。进而提出了采用丰度(质量丰度或体积丰度)代替原有的砂质沉积物中饱和度概念来表征天然气水合物含量的建议,在考虑天然气水合物合成结束后泥质粉砂沉积物含水率影响的基础上,将泥质粉砂型天然气水合物-沉积物混合体系划分为纯沉积物、含天然气水合物沉积物、含沉积物天然气水合物和纯天然气水合物4种基本类型,以克服目前针对含天然气水合物泥质粉砂储层力学性质研究中所存在的不足。 展开更多

关键词 天然气水合物 力学性质 泥质粉砂储集层 南海北部神狐海域 四氢呋喃 质量丰度 三轴实验

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天然气水合物储层岩心保压转移与测试进展 被引量：12

8

作者 刘乐乐 刘昌岭 +4 位作者 吴能友 阮海龙 张永超 郝锡荦 卜庆涛 《地质通报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第2期408-422,共15页

掌握天然气水合物储层基础物性演化特征对提升天然气水合物资源勘查与试采综合实力具有重要意义。目前,天然气水合物储层基础物性模拟实验和测试仍然以人工制备的天然气水合物岩心样品为主,导致测试结果和模拟实验认识与天然气水合物资... 掌握天然气水合物储层基础物性演化特征对提升天然气水合物资源勘查与试采综合实力具有重要意义。目前,天然气水合物储层基础物性模拟实验和测试仍然以人工制备的天然气水合物岩心样品为主,导致测试结果和模拟实验认识与天然气水合物资源勘查试采工程需求仍有一定的差距,亟需原位准原位物性测试数据进行对比校正。天然气水合物储层保压取心及其后续岩心保压转移与测试是积累准原位物性测试数据的有力手段。聚焦天然气水合物储层保压取心之后的岩心保压转移与测试,全面综述了国内外现有的天然气水合物储层岩心保压转移与测试系统的优缺点,深入分析了天然气水合物储层岩心保压转移与测试获得的基础性认识;综述国内天然气水合物储层保压取心系统研发现状,梳理与之配套的岩心保压转移与测试系统研发现状及其面临的挑战;针对面临的挑战,为发展中国海域天然气水合物储层保压转移与测试技术装备研发自主能力提出了建议。 展开更多

关键词 天然气水合物 含水合物沉积物 保压取心 保压岩心转移 保压岩心测试

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不同井型下的天然气水合物降压开采产气产水规律 被引量：12

9

作者 毛佩筱 吴能友 +6 位作者 宁伏龙 胡高伟 孙嘉鑫 陈强 郭洋 卜庆涛 万义钊 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第11期168-176,共9页

目前的研究成果表明,降压法及其改良方案可能是实现海域天然气水合物(以下简称水合物)高效开采的最佳途径,但现有降压条件下的产气能力距离水合物商业开发需求仍存在着不小的差距,因而提高水合物藏分解效率、提升储层气液运移产出能力,... 目前的研究成果表明,降压法及其改良方案可能是实现海域天然气水合物(以下简称水合物)高效开采的最佳途径,但现有降压条件下的产气能力距离水合物商业开发需求仍存在着不小的差距,因而提高水合物藏分解效率、提升储层气液运移产出能力,进而形成安全高效的水合物开采新方法,是水合物开发过程中急需解决的瓶颈问题。为此,利用自制的水合物复杂结构井模拟实验装置,分别开展了垂直井、水平二分支井(夹角90°)开采水合物的实验室模拟实验,据此分析不同开采条件下各井型的产气、产水规律。研究结果表明:①垂直井与分支井开采中,降压幅度是控制前期产气速率的主要因素,而后期环境温度对水合物分解量的影响则逐渐加强;②井型对水合物开采产能具有明显的控制作用——垂直井开采降压幅度越大,产气情况越好,但实验尺度下累计产水量则相差不大,水平二分支井(夹角90°)开采过程中,产气速率比射孔面积相同的垂直井更高,波动较小,但初始阶段产水明显;③降压—热激联合作用更有利于水合物的分解和稳定产气,在其联合作用下,水平二分支井(夹角90°)比垂直井更有利于水合物的长期稳产。 展开更多

关键词 甲烷水合物 垂直井 水平二分支井(夹角90°) 复杂结构井 降压开采 降压—热激联合开采

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天然气水合物成藏体系研究进展 被引量：11

10

作者 卜庆涛 胡高伟 +3 位作者 业渝光 刘昌岭 李承峰 王家生 《新能源进展》 2015年第6期435-443,共9页

基于近年来国内外冻土区和海域天然气水合物勘探成果,从稳定条件、气源、气体运移、有利储层这几个方面概述了水合物成藏体系的新进展。研究结果表明,地温梯度、海底表层温度、气体组分、孔隙水盐度等多种因素影响并控制了水合物的相平... 基于近年来国内外冻土区和海域天然气水合物勘探成果,从稳定条件、气源、气体运移、有利储层这几个方面概述了水合物成藏体系的新进展。研究结果表明,地温梯度、海底表层温度、气体组分、孔隙水盐度等多种因素影响并控制了水合物的相平衡条件。全球已发现的水合物气体来源以生物成因气、生物成因-热成因混合气为主,热成因气体对水合物成藏的贡献得到了越来越多的重视。烃类气体以扩散、溶解于水和独立气泡的形式在沉积物中发生迁移,断层、底辟、气烟囱构造等为含气流体运移提供了有效的通道。归纳出六种水合物的产出特征和四种水合物的储层类型。通过对水合物成藏模式的总结对比,认为以地质构造环境差异而进行的成藏模式分类具有更好的代表性。 展开更多

关键词 天然气水合物 气源 气体运移 储层 成藏模式

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南海北部沉积物中单质硫颗粒的发现及意义 被引量：9

11

作者 林杞 王家生 +4 位作者 付少英 陆红锋 卜庆涛 林荣骁 孙飞 《中国科学：地球科学》 CSCD 北大核心 2015年第11期1747-1756,共10页

单质硫作为海洋沉积环境中硫循环的中间产物,对于研究硫的物质循环和同位素分馏过程均有重要的意义.本研究在对南海北部九龙甲烷礁海域沉积物中自生矿物进行显微形貌观察时,首次通过扫描电子显微镜和激光拉曼光谱等发现并确认了单质硫... 单质硫作为海洋沉积环境中硫循环的中间产物,对于研究硫的物质循环和同位素分馏过程均有重要的意义.本研究在对南海北部九龙甲烷礁海域沉积物中自生矿物进行显微形貌观察时,首次通过扫描电子显微镜和激光拉曼光谱等发现并确认了单质硫颗粒的存在.根据单质硫的显微形貌、分布、黄铁矿的含量和硫同位素组成等,获得如下认识:(1)单质硫颗粒的分布不仅与黄铁矿及其氧化物共存,而且与粘土矿物等共存,主要分布于矿物集合体的表层;(2)尽管单质硫颗粒在形貌上略有差异,但单质硫颗粒主要出现在硫酸盐-甲烷转换带内(SMTZ)及其附近深度的沉积物中;(3)单质硫颗粒的成因很可能是部分H2S被氧化的结果,其形成过程与SMTZ的变迁存在密切关系.甲烷等烃类气体的异常供给加剧了SMTZ内的甲烷厌氧氧化反应(AOM)所伴随的异化硫酸盐还原反应(DSR)的强度,大量H2S的生成促进了铁硫化物等自生矿物的沉淀,进一步提高了硫的循环效率,为单质硫颗粒的形成提供了有利的条件.南海北部九龙甲烷礁海域沉积物中单质硫颗粒的发现及其形成过程可能与该海域沉积物中甲烷渗漏通量的变化和SMTZ的变迁关系密切,也可能与该海域天然气水合物藏的演化存在一定关系. 展开更多

关键词 单质硫 硫酸盐-甲烷转换带 浅表层沉积物 南海北部

原文传递

不同类型水合物成藏特征研究进展

12

作者 胡高伟 卜庆涛 +4 位作者 赵亚鹏 赵文高 王自豪 邱晓倩 刘童 《地质学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期2557-2578,共22页

近年来不同类型水合物成藏特征备受关注,不同的赋存类型对储层特性和勘探开发具有重要影响。本文综合分析了天然气水合物的分布、成藏和稳定条件,深入探讨了气源、气体运移通道、储层条件、构造环境和成藏模式等特征内容,剖析了孔隙充... 近年来不同类型水合物成藏特征备受关注,不同的赋存类型对储层特性和勘探开发具有重要影响。本文综合分析了天然气水合物的分布、成藏和稳定条件,深入探讨了气源、气体运移通道、储层条件、构造环境和成藏模式等特征内容,剖析了孔隙充填型水合物与裂隙充填型水合物在上述方面的具体差异。研究表明,孔隙充填型水合物的有利储层条件包括合适的孔隙结构、适宜的渗透性和高含气量等。裂隙充填型水合物主要分布在海底裂隙中,并与地质构造密切相关。沉积物基质成分及构成、裂隙赋存与地质构造共同决定了水合物的生成类型。较孔隙充填型水合物,裂隙充填型水合物在成藏模式方面会显著受到裂隙、断层等地质构造的影响。未来可持续关注孔隙充填与裂隙充填水合物在形成过程、赋存形态及物理响应等方面的差别;结合实验及数值模拟等不同方法,从多学科、跨尺度等多视角创新储层判别方法,明晰成藏差异,为水合物高效开发提供科学依据。 展开更多

关键词 天然气水合物 孔隙充填型 裂隙充填型 成藏特征 成藏模式

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主动、被动大陆边缘天然气水合物成藏模式对比 被引量：6

13

作者 胡高伟 卜庆涛 +6 位作者 吕万军 王家生 陈杰 李清 龚建明 孙建业 吴能友 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第8期45-58,共14页

不同大陆边缘(主动、被动)沉积物中天然气水合物(以下简称水合物)赋存的控制因素与成藏模式有所差异,开展二者之间的对比研究对于指导水合物勘探具有重要的意义。为此,以主动大陆边缘卡斯凯迪亚(Cascadia)和日本南海(Nankai)海槽、被动... 不同大陆边缘(主动、被动)沉积物中天然气水合物(以下简称水合物)赋存的控制因素与成藏模式有所差异,开展二者之间的对比研究对于指导水合物勘探具有重要的意义。为此,以主动大陆边缘卡斯凯迪亚(Cascadia)和日本南海(Nankai)海槽、被动大陆边缘布莱克海台(Blake Ridge)和尼日尔三角洲盆地(Niger Delta Basin)等典型水合物成藏区为研究对象,借助于综合大洋钻探(IODP)航次资料解剖和数值模拟分析等手段,从应力场的角度探讨了上述两种背景下含甲烷流体的驱动样式,进而对比分析了主动、被动大陆边缘水合物的成藏模式。研究结果表明:①主动大陆边缘以侧向挤压应力为气体垂向运移提供了驱动力和通道,引诱深部游离气和原位生物气沿断裂运移,气体运移通道主要为俯冲-增生产生的断层、断裂和滑塌体;②主动大陆边缘粉砂和砂质粉砂等粗粒浊流沉积孔隙度大、渗透性好,并且增生楔上沉积物厚度大,是水合物成藏较为有利的储集空间;③较之于主动型大陆边缘,被动大陆边缘虽然缺少俯冲带造成的侧向应力,但在其内巨厚沉积层塑性物质及高压流体、陆缘外侧火山活动等的共同作用下,产生垂向加积和拉张应力,形成的扩散型水合物聚集速率主要取决于甲烷的供给速度;④被动大陆边缘有机质含量、产气速率、地温梯度及沉积速率对水合物含量空间分布具有差异性影响,泥火山或底辟构造等为水合物的形成与赋存提供了理想的场所。 展开更多

关键词 主动大陆边缘 被动大陆边缘 天然气水合物 成藏模式对比 卡斯凯迪亚边缘 日本南海海槽 布莱克海台 尼日尔三角洲盆地 聚集速率

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含水合物沉积物电阻率演化规律实验研究进展 被引量：6

14

作者 郭洋 胡高伟 +6 位作者 李彦龙 陈强 卜庆涛 万义钊 毛佩筱 陈杰 王自豪 《海洋地质前沿》 CSCD 北大核心 2021年第5期1-13,共13页

电阻率对沉积物组成和微观结构具有极高敏感性,是反映水合物生成分解过程物性演化的重要参数。然而由于影响因素复杂,人们对电阻率随CH4水合物生成分解的演化规律仍不清楚。对含CH4水合物沉积物的电阻率实验研究进展进行了梳理,分析了... 电阻率对沉积物组成和微观结构具有极高敏感性,是反映水合物生成分解过程物性演化的重要参数。然而由于影响因素复杂,人们对电阻率随CH4水合物生成分解的演化规律仍不清楚。对含CH4水合物沉积物的电阻率实验研究进展进行了梳理,分析了电阻率的主要影响因素,总结了纯水、盐水、非饱和水等不同体系中水合物生成分解过程电阻率演化规律。研究认为,在纯水沉积物中,电阻率随着水合物的生成不断增大;在盐水沉积物中,成核阶段的排盐效应以及生长阶段的重结晶或Ostwald熟化现象都会导致沉积物电阻率的降低;对非饱和水沉积物,气体和水在重力、毛细管力作用下、孔隙溶液离子在渗透和扩散作用下,都对沉积物电阻率造成影响。基于上述分析,提出了水合物生成过程模型,探讨了电学特性实验研究未来发展方向,对水合物电学研究具有一定的参考意义。 展开更多

关键词 天然气水合物 电阻率 实验模拟 生成模型

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粒径及孔径分布对天然气水合物形成影响的研究进展 被引量：6

15

作者 邓帅 胡高伟 卜庆涛 《地质科技情报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第4期41-52,共12页

掌握影响天然气水合物(简称水合物)在海底沉积物中形成的因素对其能源和气候环境效应的评估有重要的意义。水合物的含量与沉积物颗粒的粒径紧密相关,水合物多产出于粗砂中。以人工样品为主的实验研究表明,由于孔隙半径产生的毛细管抑制... 掌握影响天然气水合物(简称水合物)在海底沉积物中形成的因素对其能源和气候环境效应的评估有重要的意义。水合物的含量与沉积物颗粒的粒径紧密相关,水合物多产出于粗砂中。以人工样品为主的实验研究表明,由于孔隙半径产生的毛细管抑制压力,多孔介质的颗粒越细,孔隙越小,一定条件下稳定温度越低(或压力越高)。沉积物颗粒的比表面积与水合物饱和度呈现很高的相关性,比粒径更有优势。利用比表面积可以定量地表示粒径和孔隙大小之间的关系,量化分析孔隙大小对水合物形成的影响。此外,我国南海神狐海域水合物尽管赋存在细粒沉积物中,却具有较高的饱和度,这可能与南海沉积物中富含丰富的有孔虫壳体有关,通过微观层面的观察发现,这些古生物壳体不仅充当了沉积物中的粗砂部分,而且其多孔结构也使沉积孔隙空间增加,从而为水合物富集提供了有利的生长环境和便利的赋存空间。Klauda等的模型假定多孔介质孔径尺寸的概率密度分布函数为正态分布,新的相平衡模型包含了尺寸效应。颜荣涛等把有效孔隙半径和水合物饱和度联系起来,从而将水合物饱和度引入相平衡模型中。分形模型将分形参数与孔隙度建立了关系,但并没有与温压条件等进一步联系起来,对水合物形成和分解的影响还需做进一步的推导和实验。 展开更多

关键词 水合物 粒径 比表面积 有孔虫 孔径分布

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低场核磁共振定量测定松散沉积物中含水量的方法 被引量：1

16

作者 王佳贤 刘昌岭 +3 位作者 纪云开 孟庆国 卜庆涛 宁伏龙 《海洋地质前沿》 CSCD 北大核心 2023年第12期98-108,共11页

核磁共振通过测定体系中氢质子弛豫的T_(2)谱来确定液态水的含量。采用低场核磁共振技术定量测定松散沉积物体系中的含水量,探讨了沉积物粒径、黏土矿物种类与含量、孔隙水盐度、温度及气体压力等因素对测试结果的影响。由于不同介质体... 核磁共振通过测定体系中氢质子弛豫的T_(2)谱来确定液态水的含量。采用低场核磁共振技术定量测定松散沉积物体系中的含水量,探讨了沉积物粒径、黏土矿物种类与含量、孔隙水盐度、温度及气体压力等因素对测试结果的影响。由于不同介质体系中孔隙水表面弛豫机制不同,导致低场核磁测定松散沉积物中的含水量偏小。引入校正系数Cm对水量测试值进行了修正,结果表明:沉积物及孔隙水介质本身特性对水量测试结果几乎无影响,相对误差<0.5%,测试精密度<0.20%;温度变化对测试结果影响较大且呈负相关,温度从25℃降至1.7℃,水量测试值增加了10.71%;压力变化对测试结果的影响与充注气体是否含氢密切相关,不含氢气体的压力变化对测试结果没有影响,而对于含氢气体如甲烷,水量测试结果随压力变化线性增加,甲烷增加到5.05 MPa时,测试结果增加了12.15%。因此,在采用该法测量甲烷水合物生成分解过程中沉积物孔隙水的变化时,必须考虑体系的温度、压力对测试结果的影响,恒温恒压条件下监测的含水量变化能够准确指示甲烷水合物生成分解的微观过程,可望在海洋天然气水合物生成分解微观动力学研究方面得到广泛应用。 展开更多

关键词 松散沉积物 低场核磁共振 核磁信号强度 水量测试 相对误差

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含水合物沉积物相对渗透率研究进展 被引量：4

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作者 王自豪 万义钊 +4 位作者 刘乐乐 卜庆涛 王壮壮 毛佩筱 胡高伟 《海洋地质前沿》 CSCD 北大核心 2022年第2期14-29,共16页

气-水相对渗透率是天然气水合物现场试采的关键参数。如何测量和评估储层相对渗透率是提高产气效率、实现天然气水合物产业化需要解决的基础问题。从含水合物沉积物相对渗透率的实验测试、数值模拟和模型建立3个方面,总结了含水合物沉... 气-水相对渗透率是天然气水合物现场试采的关键参数。如何测量和评估储层相对渗透率是提高产气效率、实现天然气水合物产业化需要解决的基础问题。从含水合物沉积物相对渗透率的实验测试、数值模拟和模型建立3个方面,总结了含水合物沉积物相对渗透率的研究进展,研究发现,现有含水合物沉积物实验测试大多采用非稳态法,相对渗透率曲线图显示:在同一含水饱和度下,水合物饱和度越大,水的相对渗透率越小,气的相对渗透率变化规律较为复杂;水合物饱和度的变化改变了沉积物的孔隙空间结构,进而影响气-水相对渗透率。数值模拟大多利用孔隙网络模型或持水曲线进行相对渗透率计算,探索水合物生长习性、孔隙赋存特征,并揭示颗粒尺寸、水合物饱和度、润湿性、表面张力等不同因素对气-水相对渗透率的影响差异。梳理多种相对渗透率模型,发现新近提出的考虑毛细作用和孔径分布的含水合物介质相对渗透率模型在模拟含水合物沉积物中的多相流以及解释水合物饱和度的变化方面具有优势。建议下一步克服该模型计算成本较高的缺陷,实现含水合物沉积物多相流物理精确建模。 展开更多

关键词 含水合物沉积物 相对渗透率 实验测试 数值模拟

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含水合物沉积物声学特性——实验模拟与数值模拟的对比分析 被引量：5

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作者 卜庆涛 刘圣彪 +2 位作者 胡高伟 刘昌岭 万义钊 《海洋地质前沿》 CSCD 2020年第9期56-67,共12页

含水合物沉积物声学特性在水合物勘探中非常重要。针对含水合物沉积物声学特性,前人通过实验模拟及岩石物理建模已取得一定的进展,但基于实验条件开展的数值模拟及其结果的对比研究仍鲜有涉及。笔者拟采用实验室物理模拟与实验储层数值... 含水合物沉积物声学特性在水合物勘探中非常重要。针对含水合物沉积物声学特性,前人通过实验模拟及岩石物理建模已取得一定的进展,但基于实验条件开展的数值模拟及其结果的对比研究仍鲜有涉及。笔者拟采用实验室物理模拟与实验储层数值模拟相结合的方法,通过物理实验模拟获得水合物储层声学特征。在此基础上,以实验物理模型以及声波采集系统为基本构建对应条件下的近似地质模型和声波观测系统,分别在50 kHz和80 Hz频率条件下获得具有不同水合物饱和度储层的波形记录和波场快照,并获得不同时间点和饱和度条件下的储层速度,对比分析实验模拟与数值模拟获得结果的异同。研究表明在3种模拟条件下获得的不同时刻的含水合物储层声速对应关系良好,数值模拟结果很好地印证了实验室模拟实验的结果,表明在实验室内进行相应物理模型的岩石物理模拟实验具有可行性。将实验模拟与数值模拟结果同野外探测数据对比分析,具有一致的变化趋势,表明物理模拟实验和数值模拟结果对野外勘探数据分析具有重要的指导意义。 展开更多

关键词 天然气水合物 声学特性 实验模拟 数值模拟 对比分析

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基于岩石物理模拟与声学实验识别孔隙-裂隙充填型水合物 被引量：3

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作者 景鹏飞 胡高伟 +3 位作者 卜庆涛 陈杰 万义钊 毛佩筱 《海洋地质与第四纪地质》 CAS CSCD 北大核心 2020年第6期208-218,共11页

孔隙充填和裂隙充填是自然界中水合物赋存的两种基本形态,其类型判别对储量评价、钻井安全以及环境评估均具有重要影响。本文模拟南海孔隙充填和裂隙充填两种类型水合物储层,利用岩石物理模型和声学模拟实验获取声波速度和密度,对两种... 孔隙充填和裂隙充填是自然界中水合物赋存的两种基本形态,其类型判别对储量评价、钻井安全以及环境评估均具有重要影响。本文模拟南海孔隙充填和裂隙充填两种类型水合物储层,利用岩石物理模型和声学模拟实验获取声波速度和密度,对两种类型的识别方法进行了探索。结果显示,孔隙充填和裂隙充填型水合物沉积体系的纵波速度都随水合物体积分数的增大而增大,密度都随水合物体积分数增大而减小。将速度与密度参数结合计算两种类型水合物阻抗和ρ√Vp属性表明:对于含孔隙充填型水合物沉积体系的ρ√Vp属性,岩石物理模拟的计算结果与实验结果斜率均为正;而对于含裂隙充填型水合物沉积物的ρ√Vp属性,其斜率均为负。但当水合物体积分数小于40%时,含裂隙充填型水合物沉积物的理论计算结果与实验值存在偏差,因此,在计算低体积分数水合物的ρ√Vp属性时,需要对模型进行适当修正。本文利用ρ√Vp属性对GMGS2航次16井赋存的孔隙充填和裂隙充填型水合物进行了验证,结果表明井中上部分赋存的水合物以裂隙充填型为主,底部以孔隙充填型为主,验证结果与实际钻探结果一致,表明该方法用于识别水合物类型是可行的。 展开更多

关键词 水合物 孔隙充填型 裂隙充填型 岩石物理模拟 声学实验

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基于ERT技术的含水合物沉积物可视化探测模拟实验 被引量：2

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作者 赵金环 刘昌岭 +4 位作者 邹长春 陈强 孟庆国 刘洋 卜庆涛 《海洋地质与第四纪地质》 CAS CSCD 北大核心 2021年第6期206-212,共7页

基于电阻率响应特征的储层识别和饱和度估算是天然气水合物储层评价的关键技术之一,在天然气水合物的勘探开发中发挥重要作用。本文开展了沉积物内水合物生成的物理模拟实验,采用电阻率层析成像技术,实现了分散状水合物和块状水合物生... 基于电阻率响应特征的储层识别和饱和度估算是天然气水合物储层评价的关键技术之一,在天然气水合物的勘探开发中发挥重要作用。本文开展了沉积物内水合物生成的物理模拟实验,采用电阻率层析成像技术,实现了分散状水合物和块状水合物生长过程的可视化探测,研究了两种赋存形态水合物的电阻率响应特征。研究表明:分散状水合物的高值电阻率零散分布,块状水合物的高值电阻率聚集分布;沉积物内的游离气导致块状水合物的电阻率层析成像位置发生偏移;分散状水合物和块状水合物的电阻率响应特征差异明显,与分散状水合物相比,块状水合物电阻率随着水合物的生成升高较快。 展开更多

关键词 天然气水合物 电阻率层析成像 赋存形态 电阻率响应

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