库车坳陷下第三系盖层封闭特征及其对油气成藏的控制作用

库车坳陷下第三系泥岩盖层不仅厚度大，而且分布广泛，具有较强的毛细管，超压封闭能力和较弱的抑制烃浓度封闭能力，综合评价认为，克拉苏，东秋立塔克和依南构造为好封盖能力区，由此向南封盖能力依次变差。下第三系泥岩盖层的分布控制着白垩系油气的分布，天然气藏分布于好封盖区内，油气藏则分布于中等封盖区内。下第三系泥岩盖层封闭能力形成时期晚于三叠纪和侏罗纪烃源源的大量排油期，不利于封闭油进行大规模运聚成藏，但早于三叠纪和侏罗纪烃源岩的大量排气期，有利于封闭天然气进行大规模运聚成藏。     

断裂对盖层封气综合能力破坏程度的研究方法及其应用

为了研究断裂在油气成藏与分布中的作用,在分析盖层封气综合能力及其研究方法的基础上,利用天然气在剩余压力作用下通过盖层向外渗滤散失压力梯度的大小,表征盖层封气综合能力的好坏;依据被断裂破坏前后盖层封气综合能力差值与被断裂破坏前盖层封气综合能力的比值,建立了一套断裂对盖层封气综合能力破坏程度的定量研究方法。以渤海湾盆地南堡凹陷南堡5号构造东二段泥岩盖层为例,对NP5-2断裂对东二段泥岩盖层封气综合能力的破坏程度进行了定量研究。结果表明:南堡5号构造NP5-2断裂对东二段泥岩盖层封气综合能力的破坏程度较高,除L6测线处为弱破坏程度和L1、L5、L8测线处为中等破坏程度外,其余5条测线处均可达到较强和强破坏程度;且NP5-2断裂对东二段泥岩盖层封气综合能力的破坏程度西部强于东部,这与东二段泥岩盖层之下储气层中目前已发现的天然气主要分布在断裂东部相吻合。该方法用于定量研究断裂对盖层封气综合能力破坏程度是可行的。     

断裂对泥岩盖层破坏程度综合定量研究方法及其应用

为了研究断裂在油气聚集与保存中的作用,在断裂对泥岩盖层破坏作用机理及影响因素研究的基础上,采用断裂断距与泥岩盖层厚度比较和断层岩排替压力与泥岩盖层排替压力比较的研究方法,建立了一套断裂对泥岩盖层破坏程度的综合定量研究方法。并选取构造盆地徐家围子断陷营城组14个火山岩气藏中的断裂为例,对其对火山岩气藏泥岩盖层破坏程度进行了综合定量研究,结果表明,徐家围子断陷营城组14个火山岩气藏断裂对泥岩盖层的破坏程度仅个别较强其余以弱为主,有利于天然气的聚集与保存,这是断陷营城组火山岩中能找到大量天然气藏的一个重要原因。这一应用结果表明该方法用于断裂对泥岩盖层破坏程度综合定量研究是可行的。     

利用异常压力系数评价超压实泥岩盖层压力封闭能力方法及其应用

在深入分析超压泥岩盖层压力封闭机理及其能力的基础上，通过超压泥岩盖层异常孔隙流体压力及异常压力系数的计算，探讨了利用其异常压力系数大小评价超压泥岩盖层的压力封闭能力方法，并将其应用松辽盆地三肇地区青山口组泥岩盖层的压力封闭能力的评价中，该方法不仅能定量评价盖层的压力封闭能力，而且可以把盖层的压力封闭能力的评价扩展到平面上。     

被断裂破坏泥岩盖层封闭性演化史恢复方法及其应用

前人研究泥岩盖层封闭性时并没有考虑断裂的破坏程度,且对已被断裂破坏泥岩盖层封闭性演化史的研究目前尚未见到文献报道,而这些问题对含油气盆地断裂发育区油气勘探至关重要.在被断裂破坏泥岩盖层封闭机理及其封闭演化特征研究的基础上,通过比较泥岩盖层断接厚度与其封油气所需的最小断接厚度的相对大小,将被断裂破坏泥岩盖层封闭分为未被断裂破坏和已被断裂破坏泥岩盖层封闭2种,并通过泥岩盖层和断层岩古排替压力恢复,确定泥岩盖层封闭能力形成距今时间、断层岩开始压实成岩距今时间和封闭能力形成距今时间,建立了一套被断裂破坏泥岩盖层封闭性演化史的恢复方法,并将其应用于渤海湾盆地南堡5号构造被f₂断裂破坏东二段泥岩盖层封闭性演化史的恢复中.结果表明:在L₁、L₃、L₄、L₅、L₆、L₇和L₉测线处,f₂断裂未破坏东二段泥岩盖层封闭,仍是东二段泥岩盖层封闭,其封闭性演化经历了不封闭和封闭阶段,目前具有较强的封闭能力.在L₂和L₈测线处f₂断裂已破坏了东二段泥岩盖层封闭,为f₂断裂断层岩封闭,其封闭能力演化经历了压实不封闭、成岩不封闭和成岩封闭3个阶段,目前也已具较强封闭能力,均有利于油气在东二段泥岩盖层之下储层中聚集与保存.与目前东二段泥岩盖层之下储层中已发现油气分布相吻合,表明该方法用于恢复被断裂破坏泥岩盖层封闭性演化史是可行的.      

天然气盖层浓度封闭的定量评价及其应用

分子扩散是自然界普遍存在的现象,而天然气的扩散是天然气运移的重要机理,气藏形成后,天然气可以通过盖层扩散损失①。天然气通过盖层扩散程度的大小是评价盖层封闭能力的关键。本文提出了盖层烃浓度封闭机理及定量评价的方法,并利用此方法对琼东南盆地主要盖层进行了研究。     

泥岩盖层对各种相态天然气封闭能力综合评价方法探讨

在深入研究泥岩盖层对各种相态天然气封闭机理及影响因素的基础上,选取天然气通过泥岩盖层的渗滤速度,异常孔隙流体压力或孔隙水通过泥岩盖层的渗滤速度,异常含气浓度或天然气通过泥岩盖层的扩散速度作为主要评价参数,通过对其加权平均建立了泥岩盖层对各种相态天然气封闭能力的综合评价方法,并将其应用于松辽盆地大庆长垣以东地区深层泉一,二段泥岩盖层的综合评价中,其结果与该区深层天然气勘探成果十分吻合,充分证明了该方     

泥质岩盖层微观封闭能力的综合评价方法及其应用

在深入研究盖层微观封闭机理及影响封闭能力的主要因素基础上，选取盖层／储层排替压力差、异常孔隙流体压力和异常含气浓度作为泥质岩盖层微观封闭能力的三个主要评价参数。通过对其划分等级，赋予权值，利用加权法求取泥质岩盖层微观封闭能力的综合评价权值大小，建立了一套泥质岩盖层微观封闭能力的综合评价方法，并对琼东南盆地各构造单元梅山组泥岩盖层微观封闭能力进行综合评价。结果表明，梅山组泥质岩盖层在各构造单元均具有     

南海高压气田泥岩盖层封闭机制、封气能力及演化过程——以莺歌海盆地X13高压气田为例

近期在南海莺歌海盆地勘探发现了高压大气田和一批含气圈闭,随着勘探的深入,高压领域(高压区、高压层系)天然气规模成藏和气水分布的复杂性日益凸显。利用钻井、地震和分析测试资料,对莺歌海盆地X13高压气田上中新统黄流组一段泥岩盖层的封闭机制、封气能力进行了研究,认为泥岩盖层存在物性封闭和泥岩滞排超压封闭两种封闭机制,并建立了相应的封气能力评价方法。X13高压气田泥岩盖层封气能力形成时间约在6.1Ma;3.6Ma时,X13高压气田构造-岩性圈闭形成,这也是天然气成藏的早期,储层、泥岩盖层为常压,泥岩盖层以物性封闭为主,盖层的排替压力大于储层剩余压力,因而具备了封气能力;1.8~0Ma,是天然气晚期成藏时期,储层、盖层已发育超压,泥岩盖层既存在物性封闭,也存在泥岩滞排超压封闭,泥岩盖层的排替压力与滞排超压之和大于超压储层的剩余压力,其中滞排超压发挥了主要的封气作用。较之天然气成藏早期,成藏晚期的盖层泥岩具备更好的封气能力。提出了"中部滞排欠压实-底部畅排压实型盖层—大型储集体组合"的圈闭(带)是高压领域天然气成藏富集区,这一认识对南海高压领域天然气勘探具有指导意义。     

烃浓度盖层封闭天然气的有效性及其研究意义

本文在烃浓度盖层封闭机理及其形成地质条件分析的基础上，通过烃浓度盖层封闭能力形成时期的确定，利用其与气源岩排气门限的匹配关系，探讨了烃浓度盖层封闭天然气的有效性。烃浓度盖层封闭能力形成时期只有早于或相近于气源岩排气门限时，才能有效地封闭气源岩排出呈分子扩散相运移的天然气；否则其封闭的有效性变差。并以松辽盆地三肇凹陷青山口组烃浓度盖层对下伏侏罗系气源岩天然气封闭的有效性为例进行分析，阐明其在天然气远景资源评价中的重要意义     

与温度全相关的有效骨架压力模型及其在库车坳陷的应用

鉴于世界上极大多数盆地模拟系统的超压史尚未达到实用水平,本文基于力平衡方程、质量守恒法则及达西定律,完整地推导出了与温度全相关的有效骨架压力史的数学模型,使之适用于盆地模拟。通过塔里木盆地库车坳陷的实际模拟,尤其是克拉2井和依南2井超压史的现今值接近于实测数据,即平均相对误差绝对值分别约为3%和5%,证明该有效骨架压力模型具有较高的精度,既能使超压数值模拟避免通过岩石力学实验来测试有效骨架压力,又能达到实用水平。库车坳陷的实例指出:1)在有效骨架压力计算中所用的孔隙流体的密度和黏度与温度相关是必要的,否则超压计算结果会远离实测压力数据。这也恰好与盆地模拟中这两个参数原本与温度相关一致了;2)影响超压的最敏感参数是渗透率,将实测压力数据作为约束条件,在容许的范围内对Kozeny-Carman渗透率公式中的Sa(骨架的颗粒比面)进行校准,这是获得正确的超压史之关键;3)剥蚀事件对地史、热史乃至超压史的模拟结果的影响。     

岩性圈闭盖层封闭动力学模型及其应用研究

岩性圈闭的泥页岩盖层阻止油气突破的过程是一个阻力克服动力的过程,本文在此基础上建立了岩性圈闭盖层封闭动力学模型及相应的数学模型。该模型认为岩性油气藏中的油气突破泥岩盖层的过程也是一个力学平衡现象,动力包括储集层地层压力、浮力,阻力主要包括盖层地层压力、毛管压力。通过对单井古孔隙度及古埋深的恢复,可以对比成藏期目的层油气突破泥岩盖层的动力与阻力之间的大小关系,定量研究泥岩盖层封闭性演化过程。应用该模型发现,白家海凸起彩43井侏罗系三工河组及西山窑组在侏罗纪末期缺乏有效泥岩盖层,白垩纪末期三工河组中下部存在有效盖层,而西山窑组盖层的封闭能力一般。     

建筑边坡岩体分类及其应用合理性研究

当前的建筑边坡岩体分类不含外倾软弱结构面控制的边坡和倾倒崩塌型破坏的边坡,把岩体完整程度、结构面结合程度、结构面产状、岩石坚硬程度和地下水发育程度作为分类因素。对这种分类及其应用存在的问题进行了分析。研究表明,这个分类在分类规律、分类对象、分类因素等方面均不合理,也没有实际意义,已有的关于岩体性状的通用分类和专用于边坡的单因素分类对于边坡工程已经够用。提出了取消专用于边坡的岩体综合分类的建议。     

考虑松动圈的卡尔曼滤波与有限元耦合反分析法及其在围岩稳定性分析中的应用

考虑洞室开挖后围岩的力学状态和岩石力学众多问题的不确定性本质,通过弹性模量折减的方法,建立了考虑松动圈的卡尔曼滤波与有限元耦合反分析法,并编写了相应算法程序。利用基于文件操作的Fortran与VC++交互通信技术,一方面,为隧道施工量测管理与围岩稳定智能分析系统增加了非确定性反分析模块;另一方面,也使反分析能够利用该系统的图形模块进行前后处理,使该方法的工程应用更加简单,为该法的应用推广创造了很好的条件。用反分析法求出围岩初始参数后,通过有限元正分析可求出全域最大剪应变,并与试验和理论推演获得的临界剪应变相比较,进而进行围岩稳定性判定。由于该围岩稳定性分析法摒弃了一般有限元正分析在围岩初始应力场上的不合理假设,因而结果更贴切实际,更具合理性。对白云隧道YK48+737断面的现场监测数据进行了跟踪反演,获得了该断面围岩塑性区历时变化图,从而及时地了解了围岩的稳定状况,指导了设计和施工。     

围岩力学参数反演的GSA-BP神经网络模型及应用

针对遗传算法（GA）存在早熟现象和局部寻优能力较差等缺陷,引入具有很强局部搜索能力的模拟退火算法（SA）,组成改进的遗传模拟退火算法（GSA）提高优化问题的能力和求解质量。针对BP神经网络容易陷入局部最小和收敛速度慢等方面的不足,应用改进的遗传模拟退火算法搜索BP神经网络的最优权值和阀值,提高BP神经网络的预测精度,建立了围岩力学参数反分析的GSA-BP神经网络模型。将该模型应用于乌东德水电站右岸地下厂房围岩力学参数的反演分析中,根据监测围岩变形数据反演围岩力学参数,反演所得参数应用到正计算分析中,得出的计算位移与实测值吻合较好,说明该方法的有效性和应用于该工程的可行性。     

盐岩地下储气库风险评价层次分析模型及应用

国内盐矿具有埋藏浅、盐层薄、夹层多、品位低等特点,导致盐岩地下储气库建设和运营面临诸多技术风险。在盐岩地下储气库风险因子模糊综合评价基础上,建立了层状盐岩储气库破坏、油气泄漏、地表沉降的3大事故风险层次分析模型,并构建了风险因子对3大事故影响程度判断矩阵;将建立的模型用于评价江苏金坛盐岩地下储库气的运营风险状况,确定出储气库3大事故风险因子影响权重分布和风险等级。研究结果表明：（1）储气库破坏应重点控制低压运行压力、运行时间和矿柱应力状态;（2）储气库泄漏应重点控制套管靴位置、夹层结合面滑动、高压运行压力和管道阀门受损;（3）储气库地表沉降应重点控制顶板厚度、低压运行压力和运行时间;（4）储气库破坏和泄漏属中等风险水平,储气库地表沉降属高风险水平。油气储库3大事故风险因子权重分布和风险等级的确定,为盐岩地下储气库风险调控提供了理论指导。     

极软岩巷道锚注加固注浆材料研究与应用

锚注加固是一种理想的改善软岩巷道的围岩承载性能的措施。在实验室对粉煤灰-水泥锚注加固注浆材料的流动性、析水性及抗压强度进行了试验研究,找出了注浆材料的适宜配比,即粉煤灰掺量在20 %以下,水灰比为0.65～0.70,并在新集三矿极软岩巷道修复加固中进行了应用。     

坝区岩体蠕变参数解析-智能反演方法及其工程应用

岩体蠕变参数是岩土工程设计必不可少的重要资料,为准确确定岩体的蠕变力学参数,综合考虑解析反演法和智能反演法的优点,将这两种反演方法耦合,建立了岩体蠕变参数的解析-智能反演方法,将这种方法应用到大岗山水电站工程中,解析智能反演获得坝区岩体的压缩蠕变参数。计算结果表明：解析-智能反演蠕变曲线与试验蠕变曲线的拟合程度比解析反演蠕变曲线与试验蠕变曲线的拟合程度好,说明解析-智能反演法获得的坝区岩体蠕变参数更为准确可靠,同时也验证了这种参数反演方法的有效性和合理性。该方法为高效快捷地反演坝区岩体的蠕变参数提供了重要理论指导。     

深厚软土地基爆破挤淤效果检测方法及应用实例

爆破挤淤抛石置换断面的结构分层特点及电磁参数差异具备探地雷达检测的基本物理前提。通过浙江洞头某海涂围堤的检测表明,对于底部深度达35 m左右的深厚抛石层,可采用16 MHz低频天线和合适的测试参数探测,查明落底深度、宽度以及腰部宽度等堤身参数,突破探地雷达检测深厚抛石层的局限性。其底部泥石混合层难以识别。     

A method for assessment of excavation damaged zone (EDZ) of a rock mass and its application to a dam foundation case

Excavation of slope is an unloading process, and also an energy releasing process when the stress in the rock mass is unloaded, leading to the rebounding deformation towards the free face. And then a zone, namely excavation damaged zone (EDZ), will be formed near the excavation boundary, where the rock is damaged or disturbed and its physical, mechanical and hydraulic properties are greatly changed. This paper is to put forward a new method to quantify the extent and damage degree of the EDZ according to the unloading strain energy which is released in the process of excavation. A simple relationship between unloading strain ε and accumulative opening displacement T of cracks, , is proposed to describe the damage degree of rock mass in the EDZ, where h is the depth variable in normal direction of the open cracks.This method is used to assess the EDZ of the dam foundation at Xiaowan hydropower station in southwestern China by the accumulative opening displacement curves of cracks along boreholes based on boreholes camera photos. We find that the EDZ can be naturally divided into two sub-zones, i.e. the excavation heavily disturbed sub-zone (EHDZ) and excavation slightly disturbed sub-zone (ESDZ), according to the variation of unloading strain ε. Two inflexions of the accumulative opening displacement curve indicate the lower limits of EHDZ and ESDZ respectively.