双侧向测井曲线形状的影响因素研究

为研究井眼、层厚和侵入带对双侧向测井曲线形状的影响,利用正演模拟技术分别对各种常见情况计算了双侧向曲线。结果显示,井径增大使曲线变化趋缓,且幅度降低;泥浆电阻率与地层电阻率反差的增加则使曲线棱角更加分明;层厚在1m以下时高侵层无双尖峰现象,2m以上厚层曲线形态变化不大,低侵层厚度〉4m时,曲线在地层中部开始出现平顶;侵入带厚度较小时,曲线的侵入特征更明显,厚度大时趋于无侵入高阻层的形态;侵入带与地层和围岩的电阻率对比决定曲线的形状和幅度。     

实验室模拟采气指示曲线法确定气井合理产量

通过对气井产能方程以及采气指示曲线的分析可知：为充分利用地层能量，采气指标曲线的上翘点（直线段末端）所对应的产量即为气井的合理产量，流量即为临界流速。其结果为岩心的临界流速计算气井的合理产量提供了理论依据。在实验室中，测量出川西地区24块岩心样品的临界流速，并据此计算出该区气井的合理产量。气井的合理产量与储层有效厚度、渗透率、孔隙度关系密切，通过曲线拟合给出了该地区气井合理产量与有效厚度、渗透率、孔隙度的关系式。     

倾斜电各向异性介质大地电磁正演研究

研究地层电各向异性性质能够圈定沉积地层中的油气储层和与地球动力学过程、地震预报有关的深部线性构造。通过得到的N层倾斜电各向异性介质大地电磁响应公式,在不同的电各向异性系数、地层倾角、倾斜层厚度参数下,对电各向异性倾斜地层模型进行了正演计算。结果表明:当电各向异性系数、地层倾角、地层厚度三者中任一变量改变时,视电阻率曲线的形态基本保持不变,但视电阻率曲线振幅值变化较大;视电阻率曲线对地层倾角参数的变化反应最为敏感;电各向异性系数的增加,能突显薄层电阻率异常。这有助于以后的电各向异性介质大地电磁反演和应用研究。     

地裂缝活动作用下地层应力和位移传递规律研究

以西安地裂缝典型地段为研究对象,建立基于实际地裂缝活动方式的地质力学模型,通过FLAC3D数值模拟,研究地裂缝活动作用下地层应力和位移传递规律。结果表明:地裂缝活动作用下,地表竖向沉降变形曲线近似呈反“S”形,表现出“牵引挠曲”现象,水平位移曲线出现明显波峰现象;随着地裂缝位错量的增大,地表竖向和水平位移均逐渐增大;基于地裂缝活动引起的地表变形平均倾斜值,确定了地裂缝带影响区范围为上盘21 m和下盘13 m。地裂缝活动引起两侧地层断距由深部到浅表部逐渐减小,具有明显的变形传递衰减特征,且地层断距随埋深的变化曲线可近似概化为一个四次多项式方程。地裂缝活动导致上盘地层出现应力降低区,下盘地层出现应力增强区,上盘应力降低区范围大于下盘应力增强区,且上、下盘应力变化范围随着位错量的增大均逐渐增大。地裂缝活动作用下地裂缝两侧地层应力影响区随地层埋深的增大而增大,其与埋深之间关系近似满足三次多项式方程。研究结果可为盆地断裂控制型地裂缝发育区的工程防灾减灾提供科学依据。     

基于压力拱理论的水下隧道合理覆岩厚度研究

建立了水下隧道流固耦合数值模型,通过正交试验优化计算方案,分析土岩复合地层和全断面岩层拱顶竖直方向上围岩压力拱的成拱规律,并据此提出以成拱临界板厚为判据求解水下隧道合理覆岩厚度的思路,建立水下隧道合理覆岩厚度回归模型,并通过BP神经网络模型对回归模型进行评价与校验,结合佛莞城际狮子洋隧道工程,进行了合理覆岩厚度回归模型的应用算例分析。研究表明：土岩复合地层上覆岩层岩性较好时,压力拱高度主要受覆岩厚度影响,上覆岩层岩性较差时,压力拱高度主要受上覆软土厚度影响;压力拱高度随覆岩厚度增加线性增加,达到成拱临界板厚时,逐渐减小随后趋于稳定,上覆岩层岩性越差,成拱临界板厚越大;全断面岩层压力拱高度随覆岩厚度的变化比土岩复合地层平稳。算例分析表明,以成拱临界板厚为判据建立的合理覆岩厚度模型能给出较优的覆岩厚度预测值,可为土岩复合地层水下盾构隧道的设计和施工提供参考。     

地层剖面计算表的计算机自动处理

地层剖面计算表的计算机自动处理，涉及剖面是由老地层向新地层测制还是由新地层向老地层测制、褶皱的识别处理、存在回测时（特别是在回测中又存在背向斜时）的处理、测段厚度及分层厚度的计算等几个主要环节。文章引入剖面方向系数η、测段方向系数κ、回测系数ρ3个新参数，建立了地层剖面计算表自动处理的数学模型，可以非常方便地将剖面图及其柱状图以矢量格式输出。     

地质雷达及浅层地震在泥质粉砂岩中断裂带上的曲线特征

探讨了如何利用地质雷达及浅层地震有关原理判释泥质粉砂岩中隐伏断裂带的性质和特征。主要的工作方法是通过现场实测，分析地质雷达反映在张性断裂带和压性断裂带上的曲线特征，分析浅层地震相遇时距曲线在断裂带上的曲线特征。后者的主要特征有：（1）在断裂带上初至时间延长；（2）在断裂带上左右支时距曲线上下跳动的幅度均等；（3）在断裂带上跳动的长度不一；（4）在断裂带左右支时距曲线上下跳动或反相；（5）时距曲线呈喇叭口。阐明了地质雷达和浅层地震的原理及其在泥质粉砂岩中勘查断裂构造的效果     

深部复合地层力学性质研究

为了研究深部复合地层在不同围压、不同软硬层厚度比条件下的力学性质,以水泥和纯白高岭土为原料,人工制作复合地层物理模拟样品进行单轴及三轴压缩力学试验,同时结合FLAC~(3D)数值模拟,研究不同围压、软硬层厚度比对复合地层力学性质的影响。研究表明,人工制作的复合地层可以满足强度差异要求;随着围压升高,复合地层会出现应变硬化,之后由于软硬岩不协调变形,应变硬化消失,软岩中的不规则裂纹增多;若不考虑结构面等因素,深部复合地层力学性质由占比多的岩性决定;数值模拟与试验得出的应力–应变曲线具有相似的趋势,都表明深部复合地层的变形主要发生在软岩部分。     

水平地层视电阻率测量中的似非而是现象及其实际意义

本文对水平地层电阻率测深中出现的似非而是现象,用线性数字滤波法的计算结果肯定了它的存在,明确了该现象只在具有低阻导电基底的断面上才能产生,并对其物理实质作了定性解释。文中重点研究了临界极距及视电阻率的最在离差与表层电阻率和厚度的定量关系,并对具有低阻导电基底的三层断面,当第一层局部加厚时,用边界元数值方法计算了大于临界极距的对称四极视电阻率剖面曲线,所得结果有力地说明了似非而是现象在资料解释中的实际意义。     

动态模式匹配算法在地层对比中的应用

动态序列匹配算法已经被广泛地用于模式识别过程中。采用特殊的编码方法来模仿人眼的工作原理，对待识别信号与标准模式信号进行计算机自动匹配。从而达到识别未知信号的目的。针对利用测井曲线的地层对比，本文在动态匹配算法的基础上，为提高对比的可靠性，研究了以相似度S为主体，加上曲线的均值Y、曲线的方差σ、地层厚度△H以及作为改进参数—岩性特征值为辅助参数的匹配距离计算方法。按照最小匹配费用原则从匹配代价矩阵中确定了地层匹配路径。实际资料处理表明，该方法不仅能够较好找出匹配地层，还可有效判断地层尖灭现象。     

对沉积盆地被剥蚀地层超补偿沉积的新认识——以东濮凹陷为例

在沉积地层剥蚀厚度恢复方法中,被剥蚀地层后期所经历的“超补偿”或“欠补偿”问题,一直是制约这些方法选取和恢复结果正确与否的根本因素。以东濮凹陷为例,分析了利用泥岩压实法恢复东营组剥蚀厚度的合理性,并由此引发了对被剥蚀地层补偿沉积的新认识。研究认为,在利用泥岩压实法等与孔隙度变化趋势有关的剥蚀厚度恢复方法时,被剥蚀地层的补偿沉积应该理解为“重量”的补偿;在利用与温度指标相关的恢复方法时,被剥蚀地层的补偿沉积应该理解为“温度”的补偿,而非简单地理解为“厚度”的补偿。     

三维地震可视化解释技术及其应用

三维可视化解释方法与传统剖面解释方法不同,解释人员可以完全、快速地分析每一个层面而且可直接进行地层特征解释,分析构造细节特征,内部岩性变化特征及可能的地质异常。使人们定性、定量化地得到沉积环境、地层相带及油藏描述的解释。其次,可以找出储存在构造和地层圈闭中的新储量,确定有利的井位。     

准噶尔盆地地层剥蚀厚度定量恢复方法研究与应用:以克拉玛依油田八区二叠系下乌尔禾组为例

准噶尔盆地克拉玛依油田八区二叠系下乌尔禾组逐层超覆,后期受强烈冲断作用而抬升,并遭受强烈剥蚀。恢复其地层古厚度不仅能够重建该区埋藏演化史,也是油气资源定量评价的重要基础。然而,研究区勘探程度低,传统剥蚀厚度计算方法受限。针对实际地质条件与现有资料,文中利用地震地层趋势法和沉积层序分析法,在准确圈定剥蚀边界的基础上,根据邻层厚度比值法和参考层厚度变化率法,计算出下乌尔禾组三段剥蚀厚度。在此基础上,通过分析下乌尔禾组三段关键时期的沉积演化特征,建立了研究区扇三角洲沉积模式,确定了扇三角洲前缘储集相带展布范围,为今后的油气勘探提供了可靠的地质依据。     

条形埋置基础固结分析计算图表

基于比奥固结理论,用有限元方法研究了有限饱和土层中条形埋置基础的固结沉降特性。仔细分析了影响固结度的3个参数：基础埋深与土层厚度的比值;土层厚度与基础宽度的比值;土骨架的泊松比。根据分析结果,提出了归一化无量纲时间,并给出了计算条形埋置基础固结度的计算图表。这些图表为基础设计提供了便捷准确的计算方法。运用文中图表计算固结度的最大误差不超过3 %。     

半变异函数及取样间距对克里金法在海洋地层分析中的影响研究

以浅剖数据为源数据,钻孔实测数据为验证数据,利用普通克里金法对海底地层厚度进行空间插值得到地层分布特征,采用3种半变异函数模型和不同取样间距对某井场3组地层厚度进行普通克里金插值并验证其插值效果。结果表明:普通克里金是一种有效的海底地层厚度预测方法;结构分析最佳的模型不一定是误差最小的模型,应对不同模型下的插值结果进行综合分析来选择最合适的模型,并提出球状模型在该井场厚度估计中最优,高斯模型次之;对于球状模型,增大取样间距对地层厚度变化剧烈的地层回归效果影响较小,对地层厚度变化不大的地层回归效果影响较大;同时,SE预测值变化率分析表明对于地层厚度变化剧烈的地层,减小取样间距可以大幅度地减少插值误差,而对于地层厚度变化不大的地层,减小取样间距对插值精度提高的意义不大。     

覆盖层影响下圆锥型瞬变电磁Occam约束反演

在地表浅层瞬变电磁勘探中,覆盖层是影响瞬变电磁探测效果的重要因素之一。为了进一步验证覆盖层影响下圆锥型场源装置的探测效果,在瞬变电磁全区视电阻率理论基础上,引入地层信息约束的Occam反演方法,研究了覆盖层不同参数影响下下伏地层的电磁响应特征。研究结果表明:目标层电磁响应强度与覆盖层和目标层电阻率比值有关;当覆盖层电阻率逐渐增大时,目标层反演电阻率与实际电阻率拟合度呈现先提升后降低的趋势,临界点出现在覆盖层与下伏高阻层电阻率相等时;当覆盖层厚度增大时,下伏地层的电磁响应相应减弱,异常区电磁响应峰值出现时间提前,反演后电阻率峰值深度加深。通过加入地层信息约束,下伏地层电阻率与实际电阻率拟合度及层界面分辨率均得到有效提升。研究成果为圆锥型场源野外数据处理与解释提供理论参考。      

波动方程角度域共成像道集

针对基于波场深度递推的波动方程叠前深度偏移成像方法难以准确地给出如Kirchhoff积分叠前深度偏移成像方法的偏移距域共成像道集的不足,在分析研究现有的各种波动方程偏移成像共成像道集方法的基础上,利用波场外推的单平方根算子和波场的窗口Fourier框架展开与重构方法,提出一种局部角度域共成像道集方法——成像点处反射角共成像道集方法.把这种角度域共成像道集方法应用于国际标准的Marmousi模型数据和一条实际二维地震数据都取得了理想的结果.提出的波动方程反射角度域共成像道集方法可为进一步的叠前偏移数据振幅随角度变化分析和偏移速度分析工作提供基础.     

半马尔可夫过程在详细沉积断面分析中的应用

地层模型中的半马尔可夫过程分析同时考察岩性状态的转移和状态的延续时间--层厚分布,更全面地反映沉积过程,但在求解半马尔可夫过程转移概率时需要进行拉普拉斯逆变换,造成实际应用的困难.本文从另一思路导出了直接计算半马尔可夫过程转移概率的方法,并以某受潮汐影响的三角洲体系的详细沉积断面为例介绍半马尔可夫过程分析在定量地研究沉积作用过程及聚煤规律中的应用。     

边坡模糊随机可靠性分析的模糊点估计法

在统计矩点估计法和模糊随机理论的基础之上,提出边坡工程模糊随机可靠性分析的模糊点估计法,将边坡稳定性极限状态方程由模糊随机集向普通随机集转化,然后利用点估计法求解边坡的可靠度指标。鉴于岩土体物理力学参数的近似分布类型,采用区别于梯形模糊数的正态模糊数对随机变量进行模糊随机化处理,使其更趋近于物理力学参数的近似分布类型。该方法考虑了各个力学参数的模糊性,计算结果更能反映边坡的真实工作状态。算例分析结果表明,该法使用简便,计算效率高,结果可靠,避免了传统分析方法的缺点,对复杂边坡或者功能函数为隐式表达的边坡工程可靠性分析具有很大的潜力,为边坡可靠性分析提供了一条新的途径,具有广泛的应用前景。     

通用地质坐标系在地质实践中的应用

通用地质坐标系(Gerneral geological coordinate system)是能计算地学要素中点、线、面几何关系的计算方法,其中提出的地学要素标准化方案在基于GIS的地质图件编绘中能起到很好的作用。通过岩层真厚度计算、用钻孔资料确定地下岩层产状、弯曲钻孔计算、基于GIS的地质图图切剖面中真视倾角计算等实例以及通用地质坐标系中提出的标准化方案在图件编绘中已显示出优点,说明通用地质坐标系具有简便实用性、先进性与系统化的特点,其在地质领域中应用可以发挥很大的作用,建议推广应用。