1.仿制的例子有哪些?

2.各主要盆地储层特征

3.赵州桥模型用纸怎么做

4.T形梁桥加固前后力学性能分析?

5.达芬奇的发明有那些?

仿制的例子有哪些?

1、由令人讨厌的苍蝇,仿制成功一种十分奇特的小型气体分析仪。已经被安装在宇宙飞船的座舱里,用来检测舱内气体的成分。

2、从萤火虫到人工冷光;

3、电鱼与伏特电池;

4、水母的顺风耳,仿照水母耳朵的结构和功能,设计了水母耳风暴预测仪,能提前15小时对风暴作出预报,对航海和渔业的安全都有重要意义。

5、人们根据蛙眼的视觉原理,已研制成功一种电子蛙眼。这种电子蛙眼能像真的蛙眼那样,准确无误地识别出特定形状的物体。把电子蛙眼装入雷达系统后,雷达抗干扰能力大大提高。这种雷达系统能快速而准确地识别出特定形状的飞机、舰船和导弹等。特别是能够区别真假导弹,防止以假乱真。

电子蛙眼还广泛应用在机场及交通要道上。在机场,它能监视飞机的起飞与降落,若发现飞机将要发生碰撞,能及时发出警报。在交通要道,它能指挥车辆的行驶,防止车辆碰撞事故的发生。

6、根据蝙蝠超声定位器的原理,人们还仿制了盲人用的“探路仪”。这种探路仪内装一个超声波发射器,盲人带着它可以发现电杆、台阶、桥上的人等。如今,有类似作用的“超声眼镜”也已制成。

7、模拟蓝藻的不完全光合器,将设计出仿生光解水的装置,从而可获得大量的氢气。

8、根据对人体骨胳肌肉系统和生物电控制的研究,已仿制了人力增强器——步行机。

9。现代起重机的挂钩起源于许多动物的爪子。

10、屋顶瓦楞模仿动物的鳞甲。

11、船桨模仿的是鱼的鳍。

12、锯子学的是螳螂臂,或锯齿草。

13、苍耳属植物获取灵感发明了尼龙搭扣。

14、嗅觉灵敏的龙虾为人们制造气味探测仪提供了思路。

15、壁虎脚趾对制造能反复使用的粘性录音带提供了令人鼓舞的前景。

16、贝用它的蛋白质生成的胶体非常牢固,这样一种胶体可应用在从外科手术

的缝合到补船等一切事情上。

17、生物学家通过对蛛丝的研究制造出高级丝线,抗撕断裂降落伞与临时吊桥用的高强度缆索。

18、船和潜艇来自人们对鱼类和海豚的模仿。

19、响尾蛇导弹等就是科学家模仿蛇的“热眼”功能和其舌上排列着一种似照相机装置的天然红外线感知能力的原理,研制开发出来的现代化武器。

20、火箭升空利用的是水母、墨鱼反冲原理。

21、科研人员通过研究变色龙的变色本领,为部队研制出了不少军事伪装装备。 22、白蚁不仅使用胶粘剂建筑它们的土堆,还可以通过头部的小管向敌人喷射胶粘剂。于是人们按照同样的原理制造了工作的武器—一块干胶炮弹。

23、美国空军通过毒蛇的“热眼”功能,研究开发出了微型热传感器。

24、人类还利用蛙跳的原理设计了蛤蟆夯。

25、人类模仿警犬的高灵敏嗅觉制成了用于侦缉的“电子警犬”。

26、科学家根据野猪的鼻子测毒的奇特本领制成了世界上第一批防毒面具。

27、壁虎脚趾对制造能反复使用的粘性录音带提供了令人鼓舞的前景

28、锯子学的是螳螂臂,或锯齿草。

29、苍耳属植物获取灵感发明了尼龙搭扣。

30、嗅觉灵敏的龙虾为人们制造气味探测仪提供了思路。

根据鲎复眼视网膜侧抑制网络的工作原理,研制成功可增强图像轮廓、提高反差、从而有助于模糊目标检测的—些装置。已建立的神经元模型达100种以上,并在此基础上构造出新型计算机。

雷达是从蝙蝠身上得来的灵感,为军事上做出了贡献。

像现在的电脑是仿造人类的大脑而发明出来的。

汽车是从马车仿造而来的。

科研人员模仿莲叶的自净原理,美国已经开始研究如何将这种自净原理用于汽车制造,使驾车族不必再日日洗车。上海也已研制出具有自洁效应的纳米涂料,其干燥成膜过程中,涂层表面会形成类似荷叶的凹凸形貌,构筑一层疏水层.

鲨鱼皮肤-连体鲨鱼装。这种鲨鱼装仿造了海中霸王鲨鱼的皮肤结构,泳衣上设计了一些粗糙的齿状凸起,能有效地引导水流,并收紧身体,避免皮肤和肌肉的颤动。

第二代鲨鱼装又增加了一些新的亮点,加入了一种叫做“弹性皮肤”的材料,可使人在水中受到的阻力减少4%。此外,还增加了两个附件,附在前臂上由钛硅树脂做成的缓冲器能使运动员游起来更加轻松;附在胸前和肩后的振动控制系统能帮助引导水流。

模拟海蜇感受次声波的器官,科技人员设计出一种“水母耳”仪器,可提前15小时左右预报风暴。它由喇叭、接受次声波的共振器和把这种振动转变为电脉冲的转换器以及指示器组成。将这种仪器安装在船的前甲板上,喇叭做360°旋转。当它接收到8赫兹-13赫兹的次声波时,旋转自动停止,喇叭所指示的方向,就是风暴将要来临的方向。指示器还可以告诉人们风暴的强度。

如德国轮胎设计专家根据跑行中的猫前爪垫的功能和蜘蛛网的柔顺结构及其稳定性,设计出一种AMC垫型轮胎,其表面的柔软性和硬性网状结构设计,具有较大的抓地性和运行精度,增加了轮胎与地面的摩擦力,使刹车距离从现在的19米缩短为9米,大大提高了安全性.

德国米勒公司新设计的一款洗衣机内桶表面结构仿造蜂巢和龟背壳形状,所洗的衣服非常干净,但洗涤过程却非常柔顺,不伤衣料。

奥托根据鹳的翅膀制造的滑翔机成功的在Brandenburger村飞行了250米,而且他也取得了 “滑翔机之父”的称号。

科学家从箭鱼长针状突起受到启发,用于超音速飞机刺破高速飞行时产生的音障;从鲸的造型开发出潜水艇;从海豚头部气囊产生振动发射超声波遇到目标被反射而研制出声纳.

蜜蜂与偏振定向器,蜜蜂采集花粉而不迷路,是因为头上有一对复眼,每只复眼由6300个单元组成,光线进入眼晶体后,通过晶锥到达含有感光色素的感光束。感光色素分子对偏振光特别敏感,因而具有良好的定向功能。特别是在乌云蔽日的情况下,也能根据太阳方位的变化进行时间、方向的校正。科学家受益于蜜蜂偏振光定向本领,研制出偏振定向器用于飞机、舰船。

响尾蛇与热定位器,响尾蛇的视力几乎为零,但其鼻子上的颊窝器官具有热定位功能,对0.001摄氏度的温差都能感觉出来,且反应时间不超过0.1秒。即使爬虫、小兽等在夜间入睡后,凭借它们身体所发出的热能,响尾蛇就能感知并敏捷地前往捕食。科学家根据响尾蛇这一奇特功能,研制出现代夜视仪、空对空响尾蛇导弹以及仿生红外探测器.

鸽子与预警雷达,鸽子的视网膜主要由外层的视锥体、中层的双极细胞、后层的神经细胞以及视顶盖构成,能对亮度、边缘、方向以及运动等发生特殊反应,所以人们称鸽眼为“神目”。科学家通过模仿研制出鸽眼电子模型,用于预警雷达系统,提升了探测能力。 夜蛾与超声波报警器,夜蛾胸腹之间有一对叫作鼓膜器的特殊听觉器官,可以从很强的背景噪声中分辨出蝙蝠发出的超声波,其身上厚密的绒毛还能吸收蝙蝠发射的探测超声波,从而在天敌面前处于“隐身”状态。科学家通过把夜蛾身上绒毛状的材料用于飞机、舰船等装备,大大减少了目标被雷达、红外线和超声波发现的概率。

长颈鹿与抗荷飞行服,长颈鹿脖子很长,脑子与心脏的距离大约是3米,要使血液能输送到头上,血压相对要高,大约是人体的两倍。但当长颈鹿低头喝水时,血液却没有一股脑地涌向头部。原来是裹在长颈鹿身体表面的一层厚皮起了作用。长颈鹿低头时,厚皮紧紧地箍住了血管,限制了血压,使其不会因血压突然升高而发生意外。 依照长颈鹿厚皮原理设计的抗荷飞行服,飞行员穿上后在一定程度上起到了限制血压的作用。当飞机加速时,抗荷飞行服还能压缩空气,亦能对血管产生一定的压力,就此而言比长颈鹿的厚皮更高明了一步

各主要盆地储层特征

1.塔里木盆地储层

塔里木盆地储层从震旦系到新近系各层系中均有分布。在中、新生界、志留系、泥盆系主要发育碎屑岩储层,上震旦统、寒武系、奥陶系主要发育碳酸盐岩储层,二叠系、石炭系既发育有碳酸盐岩储层,又发育有碎屑岩储层。由于地层的沉积环境,构造作用等影响,盆地内碳酸盐岩储层和碎屑岩储层的分布与发育情况有各自不同的特征。

(1)碳酸盐岩储层

1)震旦系储层。主要发育在上震旦统的上部,据沙雅隆起沙4井资料,储层岩性为藻白云岩、细晶白云岩、砾屑白云岩。孔隙类型以晶间孔和晶间溶孔为主,溶孔直径在50μm~1.6mm,溶孔之间连通性较好,裂缝发育程度中等,缝宽10~35μm,局部有方解石充填。储层类型为裂缝、孔、洞型。基质孔隙度在0.56%~13.3%之间,平均为4.45%,属于较好—好储层。

2)寒武系储层。主要发育在中寒武统。据沙雅隆起沙7井、英买34井等资料,储层岩性为细—粉晶白云岩、泥质白云岩夹砾屑白云岩及白云质泥岩。储集空间主要为晶间孔及晶间溶孔、溶洞,微裂隙较为发育。物性分析的基质孔隙度为2%~6%,平均为5.79%,属于中等—较好的储层。

3)奥陶系储层。主要发育在中下奥陶统。储层岩性有灰岩和白云岩两大类。在盆地中,白云岩储层大范围展布。是一套细—中晶为主的白云岩、砂砾屑白云岩和硅质白云岩,储集空间均以溶蚀孔、洞、缝为主,由于埋深普遍较大。已经在卡塔克隆起、沙雅隆起区钻遇较好的储层段。根据目前的钻探能力,有效的白云岩储层主要分布在这大型隆起区。灰岩储层岩性主要为微晶灰岩及球粒灰岩。以沙雅隆起阿克库勒地区最具代表性的14口钻井1093个岩心物性样品分析结果,灰岩储层的基块孔隙度为0.5%~5.3%,渗透率为0.5×10-3~10×10-3μm2,以差储层为主。由于塔里木盆地在加里东期、华力西期及印支-燕山期的构造抬升剥蚀,在沙雅隆起等地区中下奥陶统受到长期的不同程度的暴露、溶蚀,在风化面以下150~300m内形成了孔、洞、缝十分发育的古岩溶储层体,不仅可以作为油气运移的有利通道,同时也为油气聚集提供了良好储集空间,塔河地区最为典型(图5.21)。

图5.21 塔里木盆地塔河油田岩溶储层渗透空间类型

4)石炭系—下二叠统储层。主要发育在下石炭统巴楚组生屑灰岩段、上石炭统小海子组和下二叠统南闸组。巴楚组生屑岩段属于滨岸滩坝、台地浅滩和潮坪相沉积,储层中溶孔较发育,孔隙度一般可达3%~8%。巴楚组生屑灰岩在沙雅隆起和卡塔克隆起的厚度一般为30~40m,分布比较稳定,往西到巴楚隆起、麦盖提斜坡变厚到50~70m,岩性主要为生屑灰岩、砾屑灰岩、砂屑灰岩、鲕粒灰岩及泥岩白云岩和泥晶灰岩(图5.22)。

中国古生代海相油气地质学

图5.22 塔里木盆地滩相储层储渗空间类型特征|A—滩相颗粒灰岩中发育的粒内溶孔。塔河油田T727井O2yj5997m(-)长边长3.15mm;B—滩相颗粒灰岩中发育的粒间溶孔和粒内溶孔。塔中地区中4井O3l4902.00m(-)长边长3.15mm;C—礁云岩中骨架生物内溶蚀孔洞。普光气田PG6井P3ch5363.5m(-)长边长3.15mm;D—滩相鲕粒云岩中发育的粒内溶孔及粒间溶孔。普光气田PG2井T1f5185.9m(-)长边长3.15mm;E—滩相鲕粒灰岩中的鲕模孔及鲕内溶孔。川南地区坝19井T1j2168.5m(-)长边长3.15mm;F—滩相鲕粒|云岩中的粒间溶蚀孔洞、粒内溶孔,见自形石英生长。川南地区长14井Tj1500.2m(-)长边长3.15mm

上石炭统小海子组主要为台地相泥晶灰岩和颗粒灰岩,在沙雅隆起和卡塔克隆起的厚度为50~120m,在满加尔坳陷厚度在100~200m之间,巴楚隆起和麦盖提斜坡厚度为150~250m。在卡塔克隆起巴楚组生屑灰岩储层厚度在10~36m之间,孔隙度类型以粒间溶孔、晶间溶孔为主,物性分析孔隙度在0.41%~26.43%之间,平均为9.2%。在巴楚隆起-麦盖提斜坡地区,小海子组储层为滨岸滩坝相和台内浅滩相的颗粒灰岩、泥晶灰岩及白云岩,颗粒包括生物碎屑、鲕粒、砂屑、砾屑等。孔隙类型主要为粒间溶孔,孔隙度可达14.28%。

下二叠统南闸组碳酸盐岩储层主要分布在塔西南坳陷、巴楚隆起,属于浅海碳酸盐岩台地相和台地边缘相沉积。在巴楚隆起地区,南闸组储层主要为台地边缘相沉积,包括台缘生物礁和台缘浅滩亚相沉积。储层孔隙类型以晶间孔为主,孔隙度为2%~14%,渗透率在1.1×10-3~8.6×10-3μm2之间(表5.25)。

表5.25 巴楚隆起及邻区石炭系—下二叠统碳酸盐岩储层评价表

(2)碎屑岩储层

塔里木盆地碎屑岩储层以砂岩为主,岩石类型以低成熟度的长石砂岩和岩屑砂岩为主,其次是岩屑石英砂岩和长石石英砂岩。

1)志留系—泥盆系储层。主要发育在中—上志留统塔塔埃尔塔格组和上泥盆统东河塘组。中—上志留统砂岩储层主要分布于沙雅隆起和卡塔克隆起等地区,为海相临滨-前滨相沙滩沉积,砂体总厚度为100~300m左右,最大单层厚度可达38m。物性分析砂岩的孔隙度为2.99%~21.97%,一般为10%~11%,渗透率0.01×10-3~167.4×10-3μm2。上泥盆统东河砂岩段储层主要分布在沙雅隆起的东河塘-哈拉哈塘凹陷,草湖凹陷及卡塔克隆起。储层厚度在满参1井最大可达388.5m,在顺托果勒隆起地区为100~150m,属于障壁滨岸和前滨、临滨沉积。东河砂岩的矿物成熟度和结构成熟度都很高。

钻井资料表明,东河砂岩厚95~162m,地震相表现为空白反射特征,这主要反映了大套岩性较纯的滨岸相细砂岩、粉砂岩地层,其平面上主要分布在巴什托的西部与西北部。沉积相主要为滨岸海滩、砂坪微相。

2)下石炭统卡拉沙依组砂岩段。在研究区东部,卡拉沙依组上部有一套滨岸平原-沼泽相碎屑岩、碳质泥页岩夹煤线的地层。储集类型主要为岩屑细砂岩、长石岩屑细砂岩、石英粉砂岩、石英中砂岩及砂砾岩。石英含量为44%~95%;长石平均为5%;岩屑为4%~32%;填隙物平均为11%,其中泥质为5%,方解石为6%;分选好—中等,磨圆为次圆—次棱角状,孔隙-接触式胶结,颗粒以线-点式接触为主。

2.准噶尔盆地储层

据目前资料,该盆地石炭系—二叠系储层发育。既有碳酸盐岩,又有碎屑岩,但总体物性相对较差(表5.26)。

表5.26 准噶尔盆地石炭系—二叠系储层物性特征表

3.鄂尔多斯盆地储层

受古构造格局及不同时期沉积相带的控制,鄂尔多斯盆地奥陶系的储层类型主要包括东部米脂坳陷南部的盐下储集体、北部的岩溶残丘储集体、古隆起与米脂坳陷之间的风化壳岩溶储集体、古隆起鞍部的马四段白云岩储集体、中央古隆起西部的中奥陶世深水重力流储集类型,以及中央古隆起—韩城古隆起南部的礁滩型储集类型。

(1)盐下储集体

主要分布在盆地东部地区。鄂尔多斯盆地东部早奥陶世属膏盐湖沉积,奥陶纪马家沟期马一、马三、马五段是蒸发盐岩沉积的鼎盛时期,膏盐岩面积达5×104km2。受气候和海平面变化的影响,膏盐湖沉积与潮坪沉积交替出现,从而形成了白云岩与膏盐岩相互夹持的剖面序列。马五段中下部、马四段上部、马三段、马二段中上部普遍发育准同生白云岩、重结晶白云岩及生物碎屑、鲕粒滩和风暴滩相残余颗粒白云岩等储集岩类。

白云岩储层以晶间孔、晶间溶孔、膏盐晶模孔、针状溶孔、斑状溶孔为主,并有成岩缝、构造缝、岩溶缝伴生。除斑状溶孔充填程度较高外,其他孔隙基本未充填或半充填,孔隙面率一般1%~6%,最高可达8%~10%。根据孔隙、裂缝的数量、产状及组合关系,可将膏盐岩下伏白云岩储层分为孔隙型、裂隙-孔隙型和裂缝型3种类型(表5.27)。储层孔隙度一般1%~8%,最高可达12.8%。

表5.27 鄂尔多斯盆地盐下储层孔隙类型划分表

(2)岩溶残丘储集体

岩溶盆地可进一步划分为:盆地、残丘和沟槽。盆地和沟槽处于基准面之下,是主要的汇水区,长期积水;残丘处于基准面之上,虽能汇水,但不积水,其汇集的地下水又向更低的盆地和沟槽地区流动。通过石炭系本溪组厚度成图,可以镜像地反映本溪组沉积前岩溶盆地中的古地貌形态。由于鄂尔多斯盆地构造稳定,以整体沉降为主,这一古地貌形态也近似地反映了裸露风化壳期岩溶盆地中的古地形形态。从本溪组厚度图上可以看出,在裸露风化壳末期,鄂尔多斯盆地总体处于中部高、东西低的构造格局,在东部岩溶盆地中存在零星分布的岩溶残丘,主要集中于米脂附近,其与周围坳陷的幅度差虽仅为10m左右,但却控制着局部岩溶储层的发育。岩溶残丘的斜坡带,岩溶水动力分带明显,上部为渗流带岩溶,下部为潜流带岩溶,潜流带岩溶厚度大于渗流带岩溶厚度。渗流带水以垂直运动为主,常形成溶缝、垂直溶孔等。潜流带的地下水以水平运动为主,为地下水径流区,故在潜流带形成层间溶洞、层内溶缝及经过晶间孔、膏模孔溶蚀扩大的呈层状分布的溶孔、溶洞等。由于岩溶残丘斜坡位置渗流带、潜流带岩溶作用形成的孔、洞、缝发育,连通性好,以未充填、半充填为主,故储集条件好。中晚石炭世本溪期,鄂尔多斯盆地重新接受了沉积。海水自东向西推进,但此时海水的规模较小,在微隆起带附近由于大气淡水与海水的混合,容易发生混合水岩溶作用(图5.23)。同时由于微隆起带的存在,海水中携带的大量泥砂主要围绕微隆起带周围发生沉淀,从而有利于微隆起带上早期溶蚀孔洞的保存。本溪期沉积之后,岩溶体系由开放环境转变为封闭环境,决定该时期岩溶作用的主要因素是压释水及其早期孔洞的连通性,由于微隆起带早期孔洞保存较好,压释水溶蚀的物质能被带到其他区域发生沉淀,因而有利于岩溶作用的进一步发生。正是由于早期岩溶洼地中微隆起带的存在,才致使充填严重的东部岩溶洼地中仍然在局部存在孔隙保存较好的区域。

(3)风化壳岩溶储集体

奥陶纪马五期,由于海退,岩相古地理呈现陆→坪→滩→海的四重格局。尤其是在膏盐湖的周缘,含膏云坪相、云坪相广泛分布。在这些含膏云坪、云坪环境,由于准同生白云化作用,形成云坪型准同生白云岩。白云石为泥晶、粉晶结构,晶体之间缝合镶嵌接触,致密而均匀,孔隙结构不理想,储集性能较差。但由于在加里东抬升期,中部马五段准同生白云岩进入表生成岩环境,遭受风化、淡水溶蚀及膏盐矿物溶解。特别是中央古隆起的云坪相准同生白云岩分布区,古风化壳期位于靖边-志丹岩溶斜坡,岩溶发育,产生丰富的溶蚀孔、洞、缝及铸模孔、晶间溶孔,风化裂缝,可以形成裂缝-溶孔型、晶间孔型储层。因此盆地东部膏盐湖周缘,特别是毗邻中央古隆起东侧的云坪型准同生白云岩分布区为风化壳岩溶储层发育的有利区域(图5.24)。

图5.23 鄂尔多斯盆地微隆起(岩溶残丘)对岩溶作用的控制作用

(4)马四白云岩储集体

鄂尔多斯盆地奥陶系沉积时期处于“三隆两鞍一坳陷”的沉积格局,古隆起鞍部受频繁海水进退的影响,白云岩体发育。特别是天环坳陷北段白云岩体,南北长约200km,东西宽约40~80km,总面积约10000km2,呈现出一个超大型储集体的轮廓。对于这一特殊白云岩体的成因,目前主要认为是混合水白云岩化和后期的热水改造作用。

混合水白云岩化主要是由于当斜坡相的地层沉积时,古隆起处于暴露状念,自然降水沿着斜坡下降,在鞍部与海水混合,这种混合水的离子强度减弱,Ca2+/Mg2+比降低,从而使石灰岩白云岩化。天环北段处于祁连海和华北海连通的枢纽地带,自然是混合水白云岩化发育的理想区域。白云岩化过程中,以海洋渗透水、潜流水为主体,兼及陆海的回流渗透水的影响,具有多期次、多旋回、多类型的特征。热水白云岩化主要是由于后期深埋藏期的改造作用,天环北段紧邻西缘断褶带,后期构造活动强烈,断裂发育。断裂活动沟通了深部的热水和浅部的冷水,致使交代白云岩的发生。大量冷、热水水质分析结果资料表明,Ca2+与Mg2+的运移总是随地下水的流动而流动。当水温在45℃以上时,Ca2+的含量随水温升高而升高,Mg2+的含量则趋向于稳定在一定范围内。由于地层深部的热水和浅部的冷水因质量密度的不同及在静压力作用下而产生对流,上部的冷水把大量从泥质岩层中粘土矿物转换(蒙脱石相变为伊利石)和压实、压溶等成岩作用释出的Mg2+带到深部,而深部的热水又把大量Ca2+(富Ca2+热卤水和石膏溶解的Ca2+)带到浅部。对流作用长期进行,总的趋向是下部(老)地层贫Ca2+、富Mg2+,上部(新)地层则多Ca2+、少Mg2+。

(5)礁滩型陆储集体

主要分布中央隆起—韩城隆起的斜坡区。

图5.24 鄂尔多斯盆地奥陶纪马五晚期岩相古地理

(6)深水重力流型储层

主要分布古隆起西、南斜坡区。

4.华北地区储层

寒武系—奥陶系储层以碳酸盐岩为主。根据成因可以分为3类:风化壳型储层;白云岩类内幕型储层;断裂岩溶带型储层。这几类储层可以相互过渡、复合或重叠。

(1)储集空间

储集空间类型多,孔、洞、缝三大类均有,大小悬殊,分布不均。主要储集空间为次生成因,多由构造作用和溶蚀作用形成,组合成为裂缝-孔洞型储层,其次有裂缝-孔隙型和孔隙-裂缝型储层。

总体上,潜山顶部以垂向溶蚀为主,发育风化壳型储层;储集空间以角砾间(溶)孔洞和裂缝(含溶蚀缝)为主。断层附近以侧向溶蚀为主,发育断裂岩溶带型储层;储集空间以角砾间溶孔(洞和溶蚀缝为主,潜山内幕型储层以冶里组—亮甲山组为代表;储集空间以晶间溶孔)洞和溶蚀缝为主。明显受裂缝控制,沿裂缝为相对发育带,常缝、洞一体化。

(2)物性特征

寒武系—奥陶系储层层位多、横向变化大,孔渗参数统计结果(图5.25)表明:

1)奥陶系孔隙度明显优于寒武系。奥陶系各组平均孔隙度介于3.58%~10.68%之间,总平均孔隙度为7.96%,峰峰组平均孔隙度最高(10.68%);寒武系各组平均孔隙度介于1.61%~1.9%之间,总平均孔隙度为1.64%。

2)奥陶系渗透率总体优于寒武系。奥陶系各组平均渗透率介于16.7×10-3~357.5×10-3μm2之间,总平均渗透率为60.08×10-3μm2。冶里组平均渗透率最高,为357.5×10-3μm2。寒武系各组平均渗透率介于24.4×10-3~38×10-3μm2之间,总平均渗透率为26×10-3μm2。

图5.25 寒武系—奥陶系孔隙度、渗透率垂向分布(括号内为样品数)

综合储层展布范围和厚度,研究认为华北东部寒武系—奥陶系内幕型储层物性以冶里组和亮甲山组最好,平均孔隙度和渗透率分别为5.34%,357.5×10-3μm2和5.38%,97×10-3μm2。

5.四川盆地储集层

四川盆地储集岩发育,包括碎屑岩和碳酸盐岩两种类型,以碳酸盐岩为主,沉积环境的多样性,形成了盆地特有的储层组合(图5.26)。

碎屑岩的岩性为灰、浅灰色中至厚块状砂岩、含砾砂岩,分布于上三叠统须家河组、下侏罗统白田坝组和中侏罗统千佛岩组,厚249.56~572.53m。

碳酸盐岩的岩性复杂,以灰、浅灰、灰白色粒屑灰岩、鲕粒灰岩、生物礁灰岩、白云岩、残余鲕粒白云岩、溶孔白云岩为主,主要分布于上震旦统灯影组、上石炭统黄龙组、中二叠统栖霞组、上二叠统长兴组、下三叠统飞仙关组、下三叠统嘉陵江组和中三叠统雷口坡组,总碳酸盐岩厚298.94~1101.79m。即灯影组古暴露白云岩、黄龙组灰岩、栖霞组颗粒灰岩、长兴组礁滩白云岩、飞仙关组鲕粒滩白云岩、嘉陵江组古暴露白云岩、须家河组砂体、下侏罗统滨湖与介壳滩、千佛崖组滨湖砂体储层。其中灯影组古暴露白云岩、黄龙组灰岩、长兴组礁滩白云岩、飞仙关组鲕粒滩白云岩、嘉陵江组古暴露白云岩、须家河组砂体为重要的储集层系。

储层的孔隙度和渗透率一般都很低,碳酸盐岩平均孔隙度只有17%,砂岩为5.4%,渗透率均小于l×10-3μm2;只有少数几层的孔隙度较高,即雷口坡组三段、一段,嘉陵江组五段、四段,中石炭统和震旦系灯影组,个别样品孔隙度可达26%,但平均孔隙度也仅3%~6%,渗透率仍小于l×10-3μm2。这样低的孔渗条件,要形成好的气藏是很困难的,目前发现的高稳产气田储集层,都是裂缝-孔隙型(约占45%)或裂缝-洞穴型(约占40%)。

(1)碳酸盐岩储层特点

1)灯影组古暴露白云岩储层。岩性为灰、浅灰色白云岩、溶孔白云岩、细粒白云岩、致密块状硅质白云岩、结晶硅质白云岩,台地蒸发岩沉积,厚度200~400m。岩石中溶孔、针孔和晶洞发育,孔隙度为2%~4%,最高为8.8%,其中二段孔隙度最高,平均渗透率为4.2×10-3μm2。主要分布于灯三段和灯二段,横向分布全盆均有,是重要的储集层系。

2)黄龙组灰岩储层。岩性为灰—浅灰色灰岩、结晶灰岩、溶孔灰岩,开阔台地相沉积,平均厚度为13.2m,孔隙度5.49%,渗透率2.48×10-3μm2;主要分布于川东地区,以成为重要的单层。

3)栖霞组颗粒灰岩储层。岩性主要为灰、浅灰色中—厚块状颗粒灰岩、生物碎屑灰岩、砂屑灰岩、开阔台地相沉积。储层厚度35.34m(南江桥亭),分布稳定,岩石中孔隙不发育,以晶间孔、晶间溶孔为主,发育大量的微细裂缝,多被方解石充填。孔隙度均小于1%,平均值为0.65%;渗透率相对较高,为0.0186×10-3~0.1894×10-3μm2,平均值为0.05×10-3μm2,典型的裂缝型储层。在大量的裂缝发育区.可成为较好的储层。

图5.26 四川盆地二叠系—侏罗系储层纵向分布示意图

4)长兴组礁滩相白云岩储层。岩性为灰、浅灰、灰白色海绵礁生物碎屑灰岩、砂屑亮晶灰岩、白云岩、残余鲕粒白云岩、溶孔白云岩,台缘礁滩相与开阔台地相沉积,厚度123.50~246.45m。台缘礁滩相的,长兴组由滩相—生物礁相—台地蒸发岩潮坪相—浅滩沉积相组成,岩性主要为灰、浅灰色生物礁灰岩、白云岩、残余鲕粒白云岩、溶孔白云岩、砂屑灰岩和砂屑白云岩,分布较为稳定,横向展布广,主要分布于通江铁厂河—通南巴构造黑池梁—宣汉盘龙洞(包括羊鼓洞)—黄龙场构造一带的东部地区。生物礁与其上的浅滩相互为消长关系,即生物礁厚度越大,滩相厚度越薄。反之,生物礁厚度越小,则滩相厚度大。储集性能,以生物礁之上的白云岩储集性最好,已在黄龙场构造黄龙4井、黄龙2井等获高产工业气流,盘龙洞发现古油藏,为重要的勘探目的层。开阔台地相模型,由开阔台地浅滩相沉积组成,岩性为灰、浅灰色砂屑灰岩、砂屑白云岩,主要分布于长兴组中上部,横向上常和生物礁滩伴生。储层主要分布于盆地东北部,为重要的储集层系。

5)飞仙关组鲕粒滩白云岩储层。飞仙关组是在二叠纪海平面下降后于飞仙关期的早期形成一次大规模海侵的基础上,随着海平面的下降逐渐形成和迁移的鲕粒滩。

飞仙关组是四川盆地重要的碳酸盐岩储集层,已成为重要的产层之一。岩性为灰、浅灰、灰白色鲕粒灰岩、砂屑亮晶灰岩、白云岩、残余鲕粒白云岩、溶孔白云岩,开阔台地滩相、台地蒸发岩暴露鲕滩沉积,厚度为56.10~275.00m,分布于飞一段至飞三段。横向展布稳定,飞二段主要分布于盆地东部,飞三段主要分布于北部。盆地东北部储层较为发育,已在达县-宣汉地区获得了重大的油气突破,是重要的储集层系。包括4种沉积地质模型,即南江桥亭模型、通江两河口模型、普光1井模型、坡1井模型(图5.27)。

图5.27 四川盆地北部通将—南江下三叠统飞仙关组沉积序列

南江桥亭模型飞一至飞四段由潟湖—局限台地—台地蒸发岩—开阔台地—局限台地序列组成,储层主要分布于飞三段,岩性以灰、深灰色鲕粒灰岩为主。开阔台地相沉积,规模较大,分布于通南巴构造及其以西的广大地区,孔隙不发育,裂缝型、裂缝-孔隙型储层,储集条件中等至较差,但飞三段顶部至飞四段底部储集性相对较好。

通江两河口模型以紫红、灰紫色泥灰岩、钙质泥岩为主,储层不发育,储集条件差。这种水动力条件,决定了流体-岩石相互作用具水平层状分布的特点,即溶孔沿水流压降方向顺层发育,从而造成溶蚀孔洞呈层状发育的特点。川东北普光大型气田普光2井飞仙关组储层次生孔洞的发育特点充分表明了地下深部酸性流体在上覆膏盐岩盖层的屏蔽遮挡下发生流体-岩石相互作用的特点。大型溶蚀孔洞呈层状分布,连通性较好,在扫描电镜下也可以清晰地看到大型溶蚀孔洞并连通(图5.28)。

图5.28 川东北普光2井飞仙关组储层岩心侧面照片及扫描电镜下孔洞特征

普光1井模型飞仙关组岩性为灰、浅灰色鲕粒白云岩、砂屑白云岩、溶孔白云岩组成,台地及台地蒸发岩沉积,储层分布于飞一至飞三段,规模大,横向上主要分布于宣汉普光一带,已获高产工业气流。

铁山坡1井模型储层分布于飞一至飞三段,以飞二段为主,岩性为灰、浅灰色白云岩、鲕粒灰岩,台地相沉积,规模较大,横向上主要分布于达县-宣汉地区,储集条件较好。目前已在渡4井(如渡口河构造、铁山坡构造、罗家寨构造等)有工业气流。

6)嘉陵江组古暴露白云岩储层。嘉陵江组是四川盆地的重要储层,已成为重要的产层之一。川东北地区嘉陵江组储层较为发育,分布稳定,横向展布广,盆地四周古暴露白云岩储层的广泛发育,有望成为重要的勘探目的层。

岩性为灰、浅灰色白云岩、鲕粒白云岩、角砾岩、潮坪-古岩溶、滩相沉积,储层累计厚度为24.00~301.50m,特别是嘉二段和嘉四段曾有多次暴露,形成古暴露储层。纵向上有白云岩和古暴露层叠置的特点;横向上广泛分布于北部地区,宣汉、通江、南江、旺苍、广元均有发育,且对比性较好。腹地以盐湖背景下的潮坪相沉积为主,通江、南江、巴东构造上发育大量的滩相白云岩,也是重要的储集层系。

7)雷口坡组白云岩储层。岩性为灰、浅灰色白云岩、泥晶白云岩,台地蒸发岩沉积,储层累计厚度50~223.5m。以溶蚀孔、晶间孔为主,微裂缝发育,多被方解石和沥青充填,孔隙度为0.57%~11.02%,平均值为3.29%,渗透率为0.0085×10-3~0.109×10-3μm2,平均值为0.04×10-3μm2,孔隙度均大于2%,平均值为5.15%。以Ⅲ,Ⅳ类储层为主,孔隙-裂缝型储层。纵向上,除南江桥亭苦竹村仅分布于顶部外,均为大套白云岩,灰岩组合;横向上分布广泛。显然,储层孔渗较低,盆地东北部南江桥亭—罐子坝一带孔隙较为发育,以Ⅲ类为主。由于南江桥亭苦竹村发现较好的裂缝型油气显示,且储层规模、厚度大,若裂缝发育,局部有望成为较好的储层。

(2)碎屑岩储层特点

四川盆地须家河组砂体极为发育,规模较大、横向展布稳定、分布较广,虽然已获得了较好的油气突破,但基本上为致密裂缝型储层,且非均质性较强,产能不稳定、差异大。研究发现,川东北地区北部地表剖面上的须家河组砂体,不但规模较大、分布稳定,且胶结疏松,孔隙发育,为较好的裂缝-孔隙型、孔隙型储层,局部有望成为重要的勘探目的层。岩性主要为灰色含砾砂岩、岩屑砂岩、岩屑石英砂岩,三角洲-河流与滨湖相沉积,规模巨大,储层累计厚度为143.00~395.00m。纵向上主要分布于须二段和须四段,横向分布全区。从沉积相分布看,砂体由北向南、由东向西延入覆盖区,地表胶结疏松,孔隙发育,为重要的储集层系之一。

6.关于海相碳酸盐岩后期充填

通过近年来的勘探实践,发育碳酸盐岩在成岩作用及其后期多因素的影响下,使原来形成的溶蚀缝洞被充填,以塔里木盆地塔河油田及塔中油田为例阐述后期充填的特征。

(1)缝洞充填的类型

1)物理作用充填,如原地下河、自身垮塌作用等,在塔河多井岩心中发现地下河流砂泥堆积和垮塌堆积。另在现代古岩溶洞穴内同样发现上述堆积。

2)化学作用充填:深埋后在地下水,热液作用下,使原碳酸岩发生化学作用,形成多种矿物,在缝-孔-洞中沉积。如方解石、白云石等。即现代岩溶洞穴中钟乳石等。

(2)缝洞充填的矿物成分

方解石、白云石、文石、黄铁矿、萤石等。

(3)缝洞充填程度

从塔河奥陶系灰岩充填程度分析,可分为3种,即:全充填、半充填和未充填(图5.29至图5.31)。

(4)缝洞充填的期次

以塔里木盆地塔河油田和四川盆地普光气田为例至少有3期充填,第一期早华力西期,第二期为晚华力西期,第三期为印支-喜马拉雅期。在钻井岩心上,可以看出早期缝洞充填被后期充填的裂缝切断现象十分明显。

在油气勘探实践中,必须认真研究碳酸岩缝洞充填的难题。充填的时间和程度,直接影响油气藏发现和产能。如塔里木盆地塔河油田北部于奇地区先部署的于奇1~4井,均未出工业油气田,发现奥陶系灰岩缝洞充填十分严重,但在附近又钻于奇5井奥陶系获高产油气流,这一实例充分说明这一点,在塔里木盆地塔中也有类似现象。

图5.29 塔里木盆地塔深1井第5回次岩心特征(半充填—未充填)

图5.30 四川盆地雷口塔组充填状况图

图5.31 四川盆地雷口塔组膏质白云岩中石膏沉淀与胶结作用

赵州桥模型用纸怎么做

赵州桥模型用纸做法如下:

1、两张纸中间对折用美工刀裁开。

2、将纸分别卷起来压平,一共做四根。

3、然后再用两张大一点的纸同样卷起来,长度比之前长一些。

4、一张纸做桥面,将纸两边折起一个小边。

5、将之前的四根小棍折起来夹在长条上,用胶带固定好。

6、再将组合好的小棍固定在桥面上即可。

赵州桥的建筑特色:

赵州桥的合理选址是它成为千年古桥的一个重要原因。李春将赵州桥的基址选在洨河的粗砂之地,是因为以粗砂为根基可提升桥梁的承重力度,以确保桥梁的稳定性。

现代勘测表明,赵州桥的桥址区域地层分布稳定,地基土主要以密实的粉质粘土为主,中间有粉土和砂土夹层,是修建这种特大跨度单孔桥梁的比较理想的场所。根据化验分析,这种土层基本承载力为34吨/平方米,并且粘土层压缩性小,地震时不会产生砂土液化。

属良好天然地基。其稳定的地基基础是这座古老的桥梁能承受多次地震考验的重要原因之一。赵州桥的桥台为低拱脚、浅基础、短桥台。直接建在天然砂石上,并在此基础上用5层石条砌成桥台,每层较上一层都稍出台。

T形梁桥加固前后力学性能分析?

随着我国轨道交通的高速发展,桥梁建设事业发展迅速,但目前设计人员主要关注桥梁结构的分析、设计和施工方法及工艺,而已建桥梁的检测和加固维修却成为桥梁工程界的薄弱环结。随着时间的推移、重载列车的开行及列车速度的提升,我国在上世纪修建的部分桥梁的承载力、刚度不足的问题日益严重,对列车行车安全造成威胁。然而废除这些桥梁重建新桥,不但要耗费大量的资金,而且会阻断交通。而对旧桥加固,不但比新建桥梁节省60%以上的资金,而且选取合适的加固方法还能保证正常交通。因此,对已有病害桥梁提出行之有效的加固方法,在我国铁路建设发展中具有重要的意义。本文以T型简支梁桥为例,采用MIDAS/CIVH 有限元软件计算桥梁加固前后在中活载作用下的竖向位移和横向位移,检验加固效果。

本文选取京广线上某单线特大桥的3孔32.6m简支梁做为计算工点。主梁采用两片32m后张法预应力混凝土T梁并置而成,桥墩为钢筋混凝土圆形桥墩,桥墩直径1.7 m,基础采用4根1.0 m钻孔桩。加固前桥梁结构示意图如图1所示。  

1、加固措施

1.1 桥梁存在的问题

T梁之间有横向联结时,横向联结的主要作用是保证各片主梁能连接成整体,共同参与受力,还要承受横向水平力及偏载等作用。T梁之间的横向联结越强,每片梁承受的荷载就越均匀。如果T梁之间无横向联结或是横向联结较弱,组合T梁中的每片梁的受力会近乎于单梁。加固前,桥梁仅在跨中采用一道横隔板将两片T梁联成一体,这种结构横向联系较弱,当车速提升时,桥梁跨中横向振幅常有超限的情况。

1.2 桥梁加固方法

本文采用加强横向联系以及加大桥墩截面尺寸的措施来加固该桥。对3孔32.6 mT梁桥的加固方案为偏离支座中心线每4 m增设l道横隔板,每跨共增设6道横隔板,加固示意图如图2所示。并且将桥墩的纵向尺寸加宽到1.9 m,横向尺寸加宽到3.7 m,桥墩加固示意图如3所示。  

2、桥梁空间有限元模型的理论分析

2.1 建立模型

针对本桥T梁情况,由于其容易发生畸变与翘曲,箱梁畸变计算方法不适于T梁的畸变分析。跨宽比很小的组合型T梁属于深梁,用一般空间梁段单元法分析不合适。鉴于此,本文建模使用的是梁壳组合单元法分析。

桥梁的位移模式采用梁壳组合模型对全桥进行离散,为降低结构的自由度数,引入截面的刚周边假定,考虑截面的翘曲变形,凝聚以后的每片T形粱模型的自由度分别为:梁体上缘横向位移、梁体下缘横向位移、梁体竖向位移梁体上缘纵向位移梁体下缘纵向位移、梁体上端绕竖直轴缘纵向位移Y轴的转角位移梁体下端绕竖直轴Y轴的转角位移。节点4刚接于节点2,节点5刚接于节点6。用同样的方法可求得节点7~ 节点12的约束方程。对于横隔板,采用板单元建模,边界节点分别与节点4,5,i0,11,3,7刚接。单T形和双T形梁的分析模型分别见图4及图5。

两片T梁的分析模型如图6所示。建立此模型的思想如下:将T梁离散为n个梁壳组合单元;顶腹板采用壳单元模拟,底板采用梁单元模拟,墩采用空间梁元建模。

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达芬奇的发明有那些?

列奥纳多·达·芬奇(1452-1519)因创作了他一生中一些最伟大的艺术作品而闻名,但除了是一位才华横溢的艺术家,列奥纳多·达·芬奇还是一位科学家、工程师和发明家,他的九项发明改变了整个世界。

1.降落伞

虽然达芬奇不是第一个提出这个概念的人,但传统上认为是达芬奇发明的。

一个与达芬奇非常相似的装置草图出现在一个不知名作者的手稿中。它早于著名的《大西洋密码》中达芬奇绘制的金字塔形降落伞和木架。

此外,早在11世纪,就有证据表明中国已经在使用降落伞式的装备,但更为复杂。2000年,英国跳伞运动员阿德里安·尼古拉斯证明了它的工作原理是由达芬奇的草图建造的跳伞。

2.直升机概念的提出者

这是丹·芬奇的又一项发明,它更像是20世纪和21世纪的技术,而不是文艺复兴时期的技术。事实上,他的空中螺丝看起来与现代直升机相似。

根据记录,它会飞。但根据大多数专家的说法,这是不可能有效操作的,因为肌肉力量不足以保持机器在空中飞行。

尽管如此,达芬奇通常被认为是直升机概念或至少是垂直飞行概念的创始人。

3.飞翼——许多原理被证明是现代航空发展的基础。

达芬奇提出了一些飞行器的计划,包括鸟类飞机。灵感来自达芬奇家的鸟巢。它通过拍动翅膀来提升和操作,这反过来又由肌肉能量提供“动力”。

由于人类生理的限制,人造鸟巢的驾驶员可以飞行,但只能短时间短距离飞行(几百码)。

达芬奇的笔记和草图显示了对空气动力学和飞行概念的深刻理解,其中许多被证明是现代航空发展的基础。

4.机器人——无需人工干预就能移动的机器人

达芬奇造的不是现代意义上的机器人。他建造了一台自动机器,可以在没有人类帮助/干预的情况下移动。

上世纪90年代中期,著名科学家根据达芬奇的描述,设计了所谓的达芬奇机器人或机械骑士,一种能坐、能站、能移动手臂的人形自动机。

几年后,他还造出了一只可以独立移动的机械狮子。

5.机关枪-拥有33支枪管

达芬奇发明的机枪有33个枪管,不像现代的机枪。为了从连接成三排的单个枪发射子弹,每支枪包含11支枪。

然而,达芬奇的这项发明从未在战争中制造或使用过,但引人注目的是现代机枪概念的引入。后者在19世纪才开始进入战场,最初是以快速武器的形式出现。