深部地质钻探钻井液使用的认识与思考

深部地质钻探,钻遇地层复杂多变,对钻井液和工艺方法等要求更加严格。在分析深部地质钻探面临的技术难题的基础上,结合目前施工中存在的主要问题,从孔内安全与工艺方法的关系、处理复杂地层的方法、孔壁稳定周期、孔内复杂情况综合治理等方面,提出了相关意见和建议,可供深孔施工中借鉴和利用。     

基于地质统计学反演的碳酸盐岩孔缝洞预测研究

提出一种基于地质统计反演的碳酸盐岩孔缝洞预测方法:首先,根据碳酸盐岩矿物成分,利用电阻率曲线和三孔隙度曲线计算单井裂缝孔隙度和次生孔隙度;然后,利用地质统计反演分别预测裂缝以及溶孔溶洞的平面分布特征;最后,通过综合分析得到碳酸岩储层的孔缝洞发育区带。将该方法应用于研究区碳酸盐岩储层的孔缝洞预测中,得到的孔缝洞分布特征与已知的白云岩分布特征较为吻合,验证了该方法的有效性。     

粘弹性介质地震波传播特征及反射特征研究

理想弹性介质并不能解决许多复杂的实际问题。在实际介质中,地震波的传播过程存在吸收作用,使地震波能量发生了损耗、频带变窄、相位延迟、频率降低,尤其是高频部份。这种特性可以用传播矢量和衰减矢量来表示,衰减矢量越大,介质的吸收越强。这里通过引入广义平面波、纵横波品质因子以及衰减角,利用应力应变关系和连续性条件,推导了粘弹性介质精确的Zoeppritz方程,并通过求解精确的Zoeppritz方程,分析了粘弹性介质中传播矢量、衰减矢量、纵波反射系数、转换波反射系数与频率、衰减角、入射角、品质因子、速度等物理量之间的关系,详细地了解了粘弹性介质中地震波传播特征及反射特征,为粘弹性介质中储层预测问题的研究提供了理论基础。     

基于Gassmann方程岩石速倒转现象成因分析

Gassmann理论主要用于处理流体替换问题,在进行流体替换研究中发现总会在一定情况下出现“倒转现象”.解释为在一定的孔隙度情况下,100％含气岩石速度大于100％含水岩石速度,这同岩石物理实验室测试结果相违背.因此针对不同的岩样数据及测井资料,图示分析了完全饱和岩石速度倒转成因,发现替换后饱和岩石密度差异过大会造成此现象.同时在对碳酸盐岩储层岩石进行了饱和度替换数值模拟后发现,模拟结果同实验室测试数据趋势一致,只是碳酸盐岩对孔隙度大小分类不同.因此强调了流体替换正演模拟的重要性,在一定物理意义下的替换才有实际价值.     

PRB反应介质火山渣净化石油类污染地下水特性

以石油类污染地下水为研究对象、火山渣为天然活性可渗透反应格栅(PRB)反应介质,进行净化总石油烃(TPH)的性能和作用机理的研究。颗粒分级实验表明:粒径为0.25～2.00 mm的火山渣,对TPH及特征污染物苯、萘、菲、十八烷的去除效果均为80%以上。吸附动力学和等温吸附模型研究结果表明:吸附过程遵循准二级动力学模型,等温吸附模型符合Langmuir等温吸附方程,理论上最大吸附量为1.7mg/g。联合场发射扫描电子显微镜、傅里叶变换近红外光谱仪、X射线衍射仪、X射线荧光光谱分析仪进行作用机理分析。研究结果表明:火山渣的蜂窝状孔隙和突起有利于物理吸附作用,火山渣赋存硅盐促进了化学吸附作用,水体中烃类有机化合物和火山渣在微观尺度上的有效碰撞对火山渣中的[SiO4]4-四面体结构产生微扰,同时烃类有机官能团与[Si-O]、[Si-H]键间发生了分子间键合作用。     

二维随机介质模型正演指导复杂地层地震解释——以薄层砂泥岩交互地层为例

大港油田砂泥岩交互地层存在着非均质复杂地质形态,为保证其精细解释效果,根据随机过程理论,提出了选用二维指数型椭圆自相关函数为复杂非均质地质体进行简化建模的方法。正演算法使用交错网格有限差分法模拟弹性波在二维随机介质模型中的传播,激发方式使用自激自收模式。正演结果表明,随机介质模型模拟大港油田薄层砂岩互层地层具有合理性,交错网格有限差分算法对于该模型的正演数值模拟,算法合适。     

峰峰矿区九龙矿隐伏突水陷落柱治理实践

峰峰矿区九龙矿的隐伏突水陷落柱发育于奥陶系石灰岩含水地层,发育高度至石炭系大青灰岩、伏青灰岩。由于其发育范围小,又隐伏于可采煤层以下。一般勘探手段很难给予精确解释,导致矿井开采过程中发生突水灾害。通过对矿区隐伏突水陷落柱的治理工作实践,介绍了其探查及治理过程：按照”探治结合”的治理原则,首先采取对矿区工作面三维地震资料进行精细解释,然后以注浆钻孔定向钻探施工技术进行验证的方法,确定突水构造的类型和空间发育形态,进而实施注浆治理,达到堵截突水通道、保障矿井安全生产的目的。本方法的成功实践,为今后华北型煤矿突水灾害的治理工作提供了的范例。     

湖南邵东县石桥铺矿区铅锌矿地质特征及找矿前景探讨

湖南邵东县石桥铺铅锌矿是产于岩体构造破碎带中,属中—低温热液裂隙充填型矿床,位于关帝庙穹窿内,成矿时代为新华夏系。目前该矿区的一号断裂带、四号断裂带和九号断裂带中的局部地段发现有铅锌矿体和矿化体。岩浆期后的断裂带为后期矿体的形成提供了有利的矿液运移通道和储矿空间;新华夏系断裂控制着本矿区内矿体的形态、大小、产状等,是矿区内的主要控矿、容矿构造。且矿体具有明显的垂直分带特征,上部主要为萤石矿、重晶石矿,中、下部为铅锌矿。本文根据矿体地质特征、变化规律,分析矿床成因,总结找矿标志,为矿区找矿前景进行探讨和分析,为外围找矿提供思路。     

双介质摄影测量共线理论研究

从摄影光学理论出发,推导摄影物镜成像系统的基点位置公式;利用针孔成像模型,分析得出摄影物镜的投影中心即为成像系统两节点的等效;简要阐述双介质摄影测量的传统观点,利用同一摄影物镜在不同介质中构成的光学系统,说明双介质摄影测量成像系统基点位置相对单介质时发生变化,并在此基础上提出与传统观点不同的看法——双介质摄影测量共线理...     

多普勒雷达降水反演及其与改进的区域气候模式RIEMS的同化研究

本博士论文在前人构建的陆面水文过程模型TOPX和区域气候模式RIEMS的耦合模式的框架基础上,针对耦合模式中RIEMS对降水和蒸散发的模拟精度较低,RIEMS和TOPX模式之间尺度不匹配等几个核心问题进行了深入细致的研究:对天气雷达资料的定量估测降水方面的研究获得了对沂沭河流域最佳的Z-R关系,并通过雷达雨量计联合校正法得到较高精度的面降雨量;采用集合卡尔曼滤波同化算法对雷达反演的面雨量及区域气候模式RIEMS的降水输出进行了数据同化方案研究,获得了更好的降水模拟效果;在RIEMS和水文模型TOPX构成的耦合模型中加入同化方案,实现了流域降水的实例模拟研究,结果表明使用同化方案明显改善了水文模拟效果。