断陷湖盆致密砂砾岩储层特征与成因

徐家围子断陷是我国断陷湖盆致密砂砾岩气勘探区块之一,其下白垩统沙河子组是勘探的主力目的 层,储 层 致 密 是 该区致密气勘探亟需解决的关键问题。通过岩心观察、薄片分析、扫描电镜观测、压汞测试和物性统 计,分析了下白垩统沙河子组砂砾岩储层的特征,从沉积、成岩角度讨论了储层致密的成因。研究表明,沙河子组砂砾岩储层主要为扇三角洲和辫状河三角洲沉积,储层物性差,具有低孔、低渗特征;储集空间具有孔隙－裂缝双介质特征,孔隙类型多为长石溶孔、岩屑溶蚀,孔隙结构复杂,缩颈型喉道和管束状喉道占主导地位,裂缝类型为压裂缝。储层特征受沉积和成岩作用共同控制,近源搬运背景下砂砾岩的成熟 度低,高含量的塑性岩屑和泥质杂基不利于原生孔隙的保存,沉积物粒度和埋深决定了微裂缝的发育程度。成岩作用通过储层埋藏史影响储集物性,储层原生孔隙在早期快速深埋过程中大量减少,导致后期生烃流体运移不畅,限制了溶蚀作用的发育规模;同时,溶蚀期以后砂砾岩储层再次埋深并经历强烈的胶结作用,残余粒间孔和次生溶孔再次遭受破坏,最终形成低孔、超低渗致密储层。      

东营凹陷胜坨地区沙四上亚段浊积扇致密砂砾岩储层孔隙演化

利用钻井岩心、铸体薄片、扫描电镜、物性分析、包裹体测温等资料,结合盆地埋藏演化史,研究东营凹陷胜坨地区沙四上亚段浊积扇致密砂砾岩储层成岩作用及孔隙度演化过程。结果表明:研究区沙四上亚段浊积扇致密砂砾岩储层现今孔隙度为8.75%,发育压实作用、胶结作用、溶蚀作用及两期油气充注;典型成岩—油气充注序列表现为早期绿泥石胶结—早期油气充注—早期溶蚀作用—石英次生加大/自生石英—压实作用—黏土胶结—方解石胶结—白云石胶结—晚期油气充注—石英溶蚀—晚期溶蚀作用—晚期黄铁矿胶结,储层成岩阶段达到中成岩B期;恢复储层原始孔隙度为34.53%,压实作用减孔率达到72%,各期胶结作用持续降低孔隙度,溶蚀作用调整和保存孔隙,浊积扇砂砾岩储层经历早期成藏—致密—边成藏边致密的过程。该研究结果可为东营凹陷致密储层的研究提供参考。     

基于等效岩石组分理论的低渗透储层渗透率模型研究

为了更精确地预测低渗透储层的渗透率,首先从岩石导电的物理机理角度考虑,把岩石孔隙等效为串联和并联2种组分,即等效岩石组分理论,然后根据流体渗流和电流传输的相似性,引入了有效流动孔隙度概念,提出了利用地层因素、束缚水饱和度和孔隙度计算储层渗透率的新方法。对我国西部某油田低渗透储层岩心进行了岩石物理实验分析及三维数字岩心重建,并利用新方法计算了低渗透储层岩心的渗透率。结果表明:计算渗透率与实验室岩心测量渗透率符合性很好,精度优于核磁共振Coates模型,这对利用测井资料更精确地预测低渗透储层渗透率具有重要的意义。      

断陷湖盆致密粗砂岩、砂砾岩储层空间类型与有利储层成因

分析徐家围子断陷沙河子组致密储层储集空间类型和有利储层的地质成因,可以为储层预测提供依据。通过岩心观察、物性测试、偏光显微镜、扫描电镜、储层孔隙演化等综合分析认为,研究区粗砂岩、砂砾岩储层主要是扇三角洲背景下近物源、快速搬运堆积的产物,属于低孔、超低渗储层;孔隙类型包括溶蚀孔、原生粒间孔、晶间孔、压裂缝、溶蚀缝等,长石溶孔、岩屑溶孔为主要的储集空间,其次是方解石晶间孔、黏土矿物晶间孔,压裂缝、溶蚀缝对砂砾岩的渗透性具有改善作用。分选、淘洗程度相对较高的扇（辫状河）三角洲前缘水下分流河道、河口坝微相是有利储层发育的沉积基础,成岩初期强烈的压实作用与成岩中晚期的胶结作用是导致储层致密的主要原因,长石溶孔、岩屑溶孔早成岩期绿泥石包壳、方解石胶结对原生孔隙具有一定的保护作用,中成岩期有机酸对储层中长石、岩屑的大量溶蚀是形成有利储层的关键。      

渤中19-6孔店组砂砾岩孔隙结构和渗透率估算模型

渤中19-6砂砾岩孔隙结构复杂,为提高渗透率的估算精度,需要从孔隙结构入手,找到与渗透率相关性最好的孔隙结构因素。以43块孔店组砂砾岩的孔隙结构和渗透率为研究对象,利用岩石铸体薄片确定发育的孔隙类型,通过高压压汞获取孔喉分布特征和孔隙结构参数。结合孔隙类型和孔隙结构参数分析孔隙结构和渗透率的关系,建立了基于孔隙结构参数的渗透率评价模型。研究表明,不同类型溶蚀孔隙的孔隙结构存在差异,粒内溶孔的孔隙结构最好,胶结物溶孔的孔隙结构最差。溶蚀孔隙类型发育不同,物性差异较大,以粒内溶孔为主且不发育胶结物溶孔的岩样物性最好。不同孔隙结构因素对渗透率控制程度不一致,其中基于孔喉大小、连通、配比和几何形状这4种因素建立的渗透率模型精度最高。渤中19-6气田孔店组砂砾岩粒内溶孔具有较大的孔喉半径和较好的连通性是促使该类岩石储集和渗流能力均较好的主要原因。平均孔喉半径、退汞效率、平均孔喉体积比和分形维数适用于估算孔隙结构复杂且(特)低孔渗的砂砾岩储层渗透率,以期为渤海湾盆地渤中凹陷砂砾岩储层的渗透率评价提供技术支持。      

基于滚刀破岩特性的岩石顶管迎面阻力计算模型

顶进力是顶管工程设计和施工中最重要的参数之一, 顶进力计算的精确性将直接影响顶管的工程的成败。随着顶管施工工艺越来越多的应用于岩石地层, 但鲜有关于岩石地层中顶管顶进力的计算模型。为了更加准确地计算岩石地层中的迎面阻力, 假设掌子面稳定, 通过分析岩石顶管机刀盘滚刀破岩机理、受力模型和影响规律, 在此基础上推导出岩石地层顶管迎面阻力计算公式。结果表明: 岩石顶管中, 岩石抗压强度和抗剪强度以及顶管机滚刀切入深度直接决定了迎面阻力的大小, 实测迎面阻力除个别点在计算值上下限以外, 其余与公式预测值相一致, 证明其具有适用性。      

基于损伤分区与统一强度理论的岩石本构模型

自然界中岩石内部均存在一定程度的损伤,损伤的持续演化过程对岩体的稳定性极为不利。为了研究岩石的损伤演化过程,将岩石分为未损伤部分、闭合裂隙部分与张开裂隙部分,采用统一强度理论与统计损伤理论分析岩石微元强度的分布,通过分析变形协调条件下各部分的应力-应变特征得到岩石的损伤本构模型与损伤演化模型,与巴东组紫红色泥岩三轴压缩试验结果对比验证后将模型应用于某反倾层状岩质边坡的破坏深度分析。分析结果表明:提出的损伤本构模型可以较好地模拟巴东组紫红色泥岩的三轴压缩应力-应变特性,提出的损伤演化模型可以较好地分析巴东组紫红色泥岩的损伤演化过程,且模型参数具有明确的物理意义;此外,根据基于损伤演化模型的反倾层状岩质边坡破坏深度修正模型计算得到的结果偏保守,用于岩土工程设计偏安全。      

基于微米CT扫描成像实验及格子Boltzmann模拟方法的致密砂岩孔隙结构表征

采用微米CT扫描成像实验及格子Boltzmann模拟方法,对致密砂岩微观孔隙结构进行定性及定量表征。基于CT扫描成像实验灰度图像,分析致密砂岩孔隙类型、孔隙度、孔径分布及孔隙连通性特征;采用格子Boltzmann模拟(LBM)方法进行流动模拟,计算致密砂岩样品的渗透率。结果表明:致密砂岩有残余粒间孔、矿物溶蚀孔和微裂缝3种孔隙类型。Otsu双阈值算法能够有效分割基质相、孔隙相和黏土相。孔隙相的体积分数介于4.37%～8.77%,小于实测孔隙度,黏土相的体积分数介于6.44%～12.53%。孔径分布曲线为单峰形态,分布区间介于3～69μm,峰值介于10～15μm。黏土相能够提升致密砂岩的整体连通性,LBM方法模拟计算的渗透率与实测渗透率吻合很好。该结果对致密砂岩微观孔隙结构表征有参考意义。     

基于社交网络数据的地标显著度模型构建与应用

认知空间位置,分享空间信息是在大尺度空间范围下,空间定位的最基本过程。在路径指引的过程中加以地标辅助解释有助于提高路人的认知程度。因此,如何以一种客观、高效、便捷、精确的方式提取不同显著的地标成为相关领域的热点。本文提出一种基于微博签到数据、微信热度以及搜狗热度的地标显著度模型的构建方法,以服务于导航数据库构建、地标补充、市政规划等。     

冰云光学特性与等效球Mie理论的误差分析

用改进的射线光学理论和等效球Ｍｉｅ理论，计算了若干冰晶和冰晶尺度分布在太阳光谱区中一系列波长上的光学特性和散射特性，详细分析了Ｍｉｅ散射计算的误差，并假定冰云光学特性有１０％误差的情况下，用Ｄｅｌｔａ－Ｅｄｄｉｎｇｔｏｎ近似对所引起的冰云辐射特性的误差进行了数值试验。结果表明，沿用已久的等效球Ｍｉｅ理论因计算冰云光学特性在波长小于２．６μｍ波段误差过大，将引起冰云辐射特性有显著误差，最后提出了计算冰云光学特性的新方案。     

差异性成岩演化过程对储层致密化时序与孔隙演化的影响——以鄂尔多斯盆地西南部长7致密浊积砂岩储层为例

通过岩芯观察、常规薄片与铸体薄片显微镜下鉴定与定量统计,利用电镜扫描、图像孔喉分析、荧光分析、孔隙度与渗透率、毛细管压力测定,以及流体包裹体均一温度、激光拉曼成分测定,结合前期鄂尔多斯盆地西南缘长8—长6砂岩碎屑锆石LA-ICP-MS微区U-Pb定年物源示踪研究成果,分析了鄂尔多斯盆地西南部上三叠统长7致密浊积砂岩类型及其骨架矿物成分对砂岩成岩作用、成岩产物与成岩演化过程的制约,讨论了差异性成岩演化过程对砂岩致密化时序、储层孔隙演化与储集质量的影响。结果表明:受源区母岩性质的影响,长7砂岩类型及骨架矿物成分及其含量存在一定差别,并在纵向上呈现出规律变化;砂岩类型及骨架矿物成分在很大程度上影响成岩演化过程,后者致使储层的致密化过程在时间上有先有后,最终导致长7各砂岩类型的孔隙演化和孔隙结构特征、储层储集质量及其在时空分布上的强非均质性。     

鄂尔多斯盆地杭锦旗地区盒1段致密砂岩孔隙结构分形特征及其与储层物性的关系

基于物性、铸体薄片、电镜扫描和高压压汞等测试分析资料，利用汞饱和度法和含水饱和度法对杭锦旗地区盒1段致密储层孔隙结构分形维数进行了计算，并分析其与储层物性的关系。结果表明:盒1段储层平均孔隙度、渗透率分别为9.83%、1.03×10-3 μm2，储集空间以粒间溶孔、粒内溶孔和残余粒间孔为主。汞饱和度法计算的整体分形维数分布在2.138 4~2.829 2，平均值为2.396 5，含水饱和度法计算的整体分形维数分布在2.529 4~2.879 7，平均值为2.679 1。相比于含水饱和度法，汞饱和度法计算的分形维数与孔隙度、渗透率及各孔隙结构参数之间具有更好的相关性，是因为含水饱和度法易对孔喉较小的样品产生偏差。基于汞饱和度法分形维数，将盒1段储层孔隙结构分为四类:Ⅰ类（D_f≤2.31），Ⅱ类（2.31 < D_f < 2.4），Ⅲ类（2.4≤D_f < 2.52），Ⅳ类（D_f≥2.52），研究区主要孔隙结构类型为Ⅱ、Ⅲ类。选取分形维数（D_f）、平均孔喉半径（R_m）和孔隙度（φ）等参数，对渗透率进行多元回归计算，计算值与实测值相关系数在0.9以上，表明计算模型在本区较为适用。      

基于高压压汞技术和分形理论的致密砂岩储层分级评价标准

利用铸体薄片与场发射扫描电镜观察,分析南襄盆地泌阳凹陷核桃园组三段致密砂岩储层储集空间;基于高压压汞技术和分形理论,对致密砂岩储层进行分类与分级。结果表明:研究区致密砂岩储层孔隙系统可划分为小孔(孔隙直径<0.1μm)、过渡孔(孔隙直径为0.1～1.0μm)、中孔(孔隙直径为1.0～3.0μm)和大孔(孔隙直径>3.0μm)。根据储层中不同类型的孔隙所占比例,可将致密砂岩储层分为4类,Ⅰ类(以大孔为主)、Ⅱ类(以中孔为主)、Ⅲ类(以过渡孔为主)和Ⅳ类(以小孔为主)。根据不同微观孔喉参数与储层物性的相关关系,可将致密砂岩储层分为4级,Ⅰ级储层孔隙度>10.0%,渗透率>1.000×10-3μm2;Ⅱ级储层孔隙度为5.0%～10.0%,渗透率为(0.200～1.000)×10-3μm2;Ⅲ级储层孔隙度为2.5%～5.0%,渗透率为(0.030～0.200)×10-3μm2;Ⅳ级储层的孔隙度<2.5%,渗透率<0.030×10-3μm2。利用储层分级评价标准选取最优质储层,为致密砂岩储层的油气勘探与开发提供指导。     

基于粗集理论的教学质量评价模型研究

为了克服用线性模型对教学质量进行评价存在的不足,提出一种基于粗集理论的智能专家系统作为教学质量评价的模型。利用Salvatore Greco等提出的补齐算法,可以将知识表达系统中缺失的数据进行补齐。实例数据表明,该模型在保持教学质量评价模糊性的同时,能对教学质量做出比较一致的评价。     

基于支持向量机理论的地下水动态遥感监测模型与应用

地下水是我国内陆干旱地区水资源的重要组成部分,也是极为敏感的生态环境因素之一。地下水动态变化影响着绿洲和湿地的演化,以及土地资源的开发。西北地区地下水监测网尚不完善,动态资料相对缺乏。遥感技术可以弥补传统地下水位监测手段的不足。由于降水极少,西北干旱区地表反射率与地下水水位埋深关系极其密切。选用归一化植被指数(NDVI)、地表温度(LST)数据,应用支持向量机回归方法,建立西北干旱地区地下水位遥感监测模型。提取MODIS影像中的NDVI和LST产品上的地表温度和植被指数信息,作为模型的输入,通过合理选择核函数进行支持向量机的回归分析,从而建立地表植被指数、地表温度与地下水位的相关数学模型,并分析了不同核函数所拟合结果。在河西走廊疏勒河流域的研究成果表明,运用MODIS数据开发地下水动态模型反演水位变化是可行的,模型拟合的结果比较符合实际情况,尤其是对于细土平原地下水浅埋地区模型应用效果更为理想。一次多项式核函数适合模拟埋深小于3m浅埋地下水,径向基函数RBF核函数和三次多项式核函数法则更适合模拟较大埋深情况。开发的地下水位遥感监测模型可为西北干旱区水循环研究和流域水资源管理提供技术手段。     

基于向量空间模型附加词义特征的句子相似度研究

向量空间模型常被用于计算两个句子的相似度,通过将两个句子转换为词项向量,然后计算两个向量的夹角余弦值,就可以得出两个句子的相似度分数。传统的向量空间模型没有考虑到句子中词语之间的相似度,这就使使用近义词的两个语义相近句子得到的相似度分数较低。提出了一种带有词义特征的向量空间模型,在传统的向量空间模型中引入词语之间的相似度,从而使计算出的两个句子的相似度分数更加准确。     

基于地理探测器的大熊猫生境适宜度评价模型及验证

动物生境适宜度评价对于野生动物生境保护十分重要。基于物种活动点来建模的生态位模型是目前应用最广泛的动物生境评价方法,但该方法不能直接表达生境适宜度与环境因子间具有生态学意义的数量关系。本文以雅安地区为例,提出一种新的大熊猫（Ailuropoda melanoleuca）生境适宜度评价方法,选取海拔、坡度、坡向、地形指数、距水源距离、植被类型、主食竹及距公路距离8个环境因子,引入地理探测器,在分别基于MAXENT模型和层次分析法（The Analytic Hierarchy Process,AHP）所构建生境适宜度模型的基础上,通过4个地理探测器（风险探测器、因子探测器、生态探测器和交互作用探测器）探寻大熊猫生境与各环境因子间的关系以及环境因子对大熊猫生境的影响机理,并将其预测结果与单一MAXENT模型和AHP法进行对比。结果表明：（1）AHP、AHP-Geogdetector、MAXENT和MAXENT-Geogdetector模型总体评价精度分别为85.6%、86.5%、91.3%和94.2%,kappa系数分别为0.699、0.718、0.821和0.882,AUC值分别为0.902、0.928、0.949和0.966,模型所预测的适宜和较适宜区与实际分布区重叠比分别为63.66%、61.30%、76.70%和90.10%,说明AHP-Geogdetector和MAXENT-Geogdetector模型精度均比相应的单一模型有所提高,且MAXENT-Geogdetector模型精度最高;（2）基于地理探测器的大熊猫生境适宜度评价模型能以“生境适宜度和环境因子间具有生态学意义的数量关系”的形式直接体现环境因子对动物生境利用的生态学作用,具有较好的生态学可解释性。因此,用地理探测器进行大熊猫生境适宜度评价具有较好的可行性。     

基于数字岩心技术的岩石孔渗特征研究: 以海外J油田孔隙型碳酸盐岩油藏为例

走向海外是解决我国能源安全问题的必由之路。但海外油气藏评价往往缺乏第一手岩心资料, 使得储层孔隙结构和渗流规律认识不清, 影响评价效果。以海外J油田孔隙型碳酸盐岩油藏为例, 应用数字岩心技术开展油气藏孔渗特征研究。①以不同流动单元的铸体薄片图像作为输入数据, 经过中值滤波和阈值分割预处理后, 基于马尔科夫链蒙特卡洛数值重构算法构建数字岩心; ②分析孔喉分布、孔喉连通性、孔隙度特征; ③基于格子玻尔兹曼模拟方法开展单相和油水两相流动模拟, 计算数字岩心的绝对渗透率和相对渗透率曲线。结果表明, 构建的三维数字岩心能够刻画不同流动单元孔隙型碳酸盐岩的孔喉半径分布及孔喉连通程度的差异化特征。数字岩心孔隙度与铸体薄片孔隙度吻合度高, 数字岩心渗透率与真实岩心渗透率存在较好的正相关关系, 且符合真实岩心所属的流动单元。油水两相稳态流动模拟计算的相对渗透率曲线体现了不同流动单元的两相渗流能力差异, 可作为数值模拟输入条件, 以及估算油藏采收率。数字岩心分析与物理实验结果吻合良好, 证明了该方法的可靠性。为岩心资料稀缺条件下油气藏表征和渗流特征分析提供新的思路, 对油气藏精细描述具有重要的参考价值。      

基于模型流的资源环境模型复合语言与应用

资源环境领域的研究对象常被抽象为若干子模型复合而成的复杂模型,如何有效地集成这些子模型成为资源环境模型集成的主要内容。随着各种地学相关问题的日益复杂和多样化,传统的建模语言与友好易用的图形建模等集成建模方式已无法满足大规模高复杂的模型构建需求。本文在已有的相关理论基础上,针对复合模型构建的灵活性和复杂性之间的矛盾,将模型复合模式的本质抽象化,提出资源环境"模型流"的形式化语言描述,实现了模型流建模环境。应用实例表明,基于模型流的模型构建方式采用简洁的符号表示,避免了繁琐的图形构建环节,可快速灵活地构建高复杂度模型。模型流的提出为模型复合的调度性能优化和智能自动化集成等进一步的研究奠定了基础。     

基于 CEEMDAN 理论和PSOＧELM 模型的滑坡λ移预测

对三峡库区中具有“阶跃型”λ移曲线的滑坡进行λ移预测的难度较高,为此,提出了基于自适应噪声完 整集合经验模态分解法的粒子群优化－极限学习机模型,并将该模型用于万州区塘角１号滑坡的λ移预测.首 先利用 CEEMDAN 法提取滑坡趋势项λ移和波动项λ移的不同IMF 组分,并使用 Elman神经网络对趋势项λ 移进行预测;其次结合历史监测资料,通过滑坡λ移对降雨、库水λ等诱发因素的响应分析,确定了７种不同的波 动项λ移影响因素,并使用 CEEMDAN 法分解得到上述因素的各IMF 分量;然后通过模糊熵分析,将波动项λ 移和诱发因素的IMF 分量一一对应,构建 PSOＧELM 模型进行波动项λ移的预测;最后将趋势项λ移预测值和 波动项λ移预测值叠加得到累积λ移的预测值.结果表明:和 ELM 模型、PSOＧELM 模型相比,基于 CEEMDＧ NAN 的 PSOＧELM 模型的预测精度更高,其均方根误差(RMSE)和拟合优度(R２)可达到０．５４mm 和０．９９,为滑 坡λ移预测提供了一种新手段.