子波分解频谱技术在TY地区流体检测中的应用

随着L井在奥陶系取得重大突破,TY地区成为了研究热点地区,研究人员在该区储层流体检测方面开展了一定的研究工作,但主要集中在振幅类属性流体检测方面,并且效果不是很好.为此本文利用时频分析方法来开展流体检测研究,通过研究认为影响研究区目的层频率类属性的因素为流体,频率类属性可以反映研究区W组地层的流体分布特征,各种频率类属性对比发现,低频增加和高频衰减属性可以反映研究区W组上部地层的流体(油气)分布状况.25 Hz的单频体可以比较有效的反映研究区整个目的层的流体分布特征.综合低频增加、高频衰减及单频属性认为,油气整体上沿断裂带呈条带状分布,研究区东南部油气相对比较发育,利用本文方法得到的流体检测结果与该区钻井情况和地质认识也是比较吻合的.     

谱分解技术在储层预测中的应用

目的: 在传统的地震资料解释中存在着复杂地质体的反射层位准确拾取难、沿单一解释层位提取属性不客观等不足。文中介绍一种适用于三维地震数据体的短时窗谱分解和调谐三维体技术。方法:该技术针对薄层单元地质体计算属性,它利用有限带宽地震子波内各种频率分量特性。结果:精细刻划复杂地质体内部地层反射特征,从而客观揭示复杂储层的纵横向变化趋势。结论:以缝洞型碳酸盐岩溶洞实例结果说明方法的有效性。     

地震复谱分解技术及其在烃类检测中的应用

谱分解技术在地震解释领域已得到广泛应用,但常用的谱分解方法存在两方面的不足.一是时间分辨率低,难以对薄层进行刻画;二是在烃类检测中多解性强,难以区分流体类型.为了改善该问题,本文提出一种基于地震复谱分解技术的烃类检测方法.复谱分解是指用一个包含多个不同频率Ricker子波的复子波库对地震道进行分解,从而得到时变子波频率和相位信息的过程.借助稀疏反演技术复谱分解可以获得高分辨率的时频能量谱和时频相位谱.本文首先通过拟合算例验证了复谱分解方法刻画薄层的能力以及求取子波频率和相位的准确性.然后利用基于Kelvin-Voigt模型的黏弹波动方程数值模拟对衰减引起子波相位改变的原因进行了分析.最后通过实际资料应用展示了本文方法在储层预测中的高时间分辨率优势,验证了利用子波相位信息识别气藏的有效性.     

信噪比数据体在标准层分析及断裂检测中的应用探讨(英文)

高信噪比地震资料是高精度储层预测的基础,而地震噪声的消除存在于地震资料处理的各个环节中,但这些中间成果未加以充分利用而造成人力及财力的浪费是必须考虑的实际问题。针对这一问题,利用物理意义明确的频率域估算地震资料信噪比方法对地震数据进行计算,采用改进的频谱法计算信噪比,并优选信噪比计算的关键参数,以及给出信噪比数据体的实现过程。经实际资料中的应用发现:地震解释标准层段信噪比总体较高;断裂发育区信噪比数值低。而这些断裂发育区域只有通过构造分析进行推断,而不能在地震剖面上直接识别。信噪比的应用为地震标准层及断裂的检测提供了一个新的方法,它包含了与地层及断裂有关的信息。该方法在构造变化识别、断层及裂缝检测方面取得了成果。     

谱分解在含气检测中的应用

由于含气砂岩的非均质性,地震波在经过含气砂岩时高频能量衰减强,低频能量衰减弱.从而在储层的下方可能出现低频强振幅的阴影区.因此,可用时频分析直接对储层的含气性进行检测.时频连续小波变换是对连续小波变换方法的改进.变换的结果是时频域,不需要尺度-频率的转换;且时频分辨率高.本文将它用于储层含气性检测.     

北京地区航磁异常的多尺度分解及断裂研究

在对北京地区航磁异常及地质构造特征进行定性分析的基础上, 对北京地区航磁异常运用小波多尺度分解方法进行了数据处理, 并对北京市区的两条主要断裂, 即北东向的顺义——良乡断裂和东西向的板桥——八宝山——通县断裂的空间分布及其对地震的影响进行了重点探讨和分析.      

地质雷达在活动断裂研究中的应用

对于快速发生沉积和侵蚀的地区,断裂附近的古地震遗迹会很快被掩埋。获取这些地区断裂的位置、上断点的埋深和标志层的断距等方面的数据至关重要。本文利用地质雷达探测技术探测这些被埋藏的古地震遗迹。以北京平原区正断性质的新夏垫断裂和青藏高原东北缘六盘山地区逆冲性质的六盘山东麓断裂为实验区。通过探测发现,对于断裂两侧地表覆盖层主要为粉土或粉质粘土的新夏垫断裂,地质雷达可精确定位断裂通过的位置,指示上断点的埋深,但无法在地质雷达剖面上识别出各套地层。对于在T1基座阶地上通过的六盘山东麓断裂,地质雷达不但可以精确定位断裂的位置,而且可以在地质雷达剖面上识别出各套地层,进而求得断裂两侧基座的断距。     

地震集群分析法研究及其在海河断裂中的应用

对地震震中资料进行集群分析,确定线状构造,可以查明活断层。本文对天津—渤海地区的地震资料进行处理,勾画出地震线,从而提供了天津蓬莱断裂（海河断裂）是ＮＷＷ向规模宏大的活动断裂的一个证据。     

断裂密度法在新疆地震预报中的应用

断裂密度衍是引自吉尔吉斯斯坦的一种测震学地震预报新方法,用以探索大震之前某一区域或地段面断裂密度的异常变化。应用该方法对新疆天山部分地区进行系统研究后,根据研究结果制定出了具有一定信度的定量或半定量预报指标。     

初至波层析成像技术在隐伏断裂探测中的应用

初至波层析成像技术是一种利用地震记录中初至波走时反演地下介质速度分布情况的地震勘探数据反演算法,其成像结果可用于分析解释覆盖层下不同岩性的分界面、陡坎、断裂构造等。本文应用该方法对宿松-枞阳断裂安庆杨桥段进行了探测,根据两条横跨断裂测线的速度剖面,并结合高密度电法结果和地质资料,可以推测出测线探测范围内基岩埋深在25~35m左右,同时CZ1线桩号130m、CZ2线桩号350m,深度30m以下的低速异常区为宿松-枞阳断裂的反映,断裂呈北东向延伸。     

Characteristics of faults and shear zones in deep mines

The characteristics of fault and shear zones to depths of 2.5 km are well documented in deep mines in North America. The characteristics may be summarized as follows. (a) Fault zones usually are irregular, branched, anastomosed, and curved rather than simple and planar. (b) Faults are generally composed of one or more clay or clay-like gouge zones in a matrix of sheared and foliated rock bordered by highly fractured rock. (c) The widths of fault zones appear to be greater when faults have greater displacement, probably as a result of a long history of repeated minor movements. Fault zones with kilometers of displacement tend to be 100 m or more wide, whereas those with only a few hundred meters of displacement commonly are only 1 m or less wide. (d) Some zones represent shear distributed across hundreds of meters without local concentration in a narrow gouge zone. (e) Many fault zones are wet even above the water table, and water moves along them at various rates, but some also serve as subsurface dams, ponding ground water as much as several hundred meters higher on one side than on the other. No striking differences in the characteristics of faults over the vertical range of 2.5 km are documented.     

Image processing of 2D resistivity data for imaging faults

A methodology to locate automatically limits or boundaries between different geological bodies in 2D electrical tomography is proposed, using a crest line extraction process in gradient images. This method is applied on several synthetic models and on field data set acquired on three experimental sites during the European project PALEOSIS where trenches were dug. The results presented in this work are valid for electrical tomographies data collected with a Wenner-alpha array and computed with an l₁ norm (blocky inversion) as optimization method. For the synthetic cases, three geometric contexts are modelled: a vertical and a dipping fault juxtaposing two different geological formations and a step-like structure. A superficial layer can cover each geological structure. In these three situations, the method locates the synthetic faults and layer boundaries, and determines fault displacement but with several limitations. The estimated fault positions correlate exactly with the synthetic ones if a conductive (or no superficial) layer overlies the studied structure. When a resistive layer with a thickness of 6 m covers the model, faults are positioned with a maximum error of 1 m. Moreover, when a resistive and/or a thick top layer is present, the resolution significantly decreases for the fault displacement estimation (error up to 150%). The tests with the synthetic models for surveys using the Wenner-alpha array indicate that the proposed methodology is best suited to vertical and horizontal contacts. Application of the methodology to real data sets shows that a lateral resistivity contrast of 1:5–1:10 leads to exact faults location. A fault contact with a resistivity contrast of 1:0.75 and overlaid by a resistive layer with a thickness of 1 m gives an error location ranging from 1 to 3 m. Moreover, no result is obtained for a contact with very low contrasts (1:0.85) overlaid by a resistive soil. The method shows poor results when vertical gradients are greater than horizontal ones. This kind of image processing technique should be systematically used for improving the objectiveness of tomography interpretation when looking for limits between geological objects.     

城市活动断层探测的实施和常见技术问题

本文通过对我国二十余个大城市的活动断层探测与地震危险性评价项目实施的实践总结,讨论了探测中常见的一些关键技术问题,探讨如何根据探测深度选择不同探测技术方法;深浅组合探测;多方法综合探测应用和由粗及细提高探测精度;以及组织实施过程中的一些可能问题和解决思路。为近阶段将我国较广范围内开展城市活动断层探测与地震危险性评价工作作参考。     

差分GPS方法在城市活断层探测中的应用探讨

使用差分GPS方法, 测量西宁盆地内部各级阶地参数, 对比野外阶地特征, 探讨区域新构造时期活动特征, 以及西宁城市周缘活断层的分布及活动特征。 通过这一区域的实践, 认为DGPS方法能够快速、 精确的获得区域内阶地面的坐标和高程, 是确定弱活动或隐伏断裂的可行方法。 南川河断裂错断T₃、 T₄、 T₅阶地, 断裂的活动时间为T₃阶地形成后, T₂级阶地形成前的0.10 Ma B.P.至0.05 Ma B.P.。 垂直断距15～20 m, 最小垂直活动速率约为0.30 mm/a。     

张北地震区的断裂构造特征

1998年1月10日张北6．2级地震发生在张家口坝上地区，震区被中、上新世溢流玄武岩覆盖，第四系地层0－3m。电磁波遥感探测结果表明，张北震区存在NEE、NWW和NE向三组断裂。野外调查证实NWW向的小水泉－－满井断裂，尚义县套里庄乡东水泉南北向断裂和赤城－－尚义大断理解的东西向次级断裂都明显错断中、上新世玄武岩及其夹层。热释光（TL）年龄测定结果表明，这三条断裂的最新活动时代分别为16．7万年，20．3万年和14．3万年。张北地震发生在NEE、NE和NWW向三组断裂的交汇区附近，NWW向的小水泉－－满井断裂是发震断裂。     

塔里木盆地主要断裂的地球物理特征及与天然地震的关系

新疆塔里木盆地是中国最大的内陆盆地,地质构造上是周围被许多深大断裂所限制的稳定地块.塔里木盆地的地震发生是盆地与造山带耦合俯冲的结果,与盆地周缘的活动性深大断裂相关,是盆地扩张使盆地与山脉的结合带不断受到挤压产生脆性破裂引起的,构成盆地中部为稳定区、而盆地周围山脉为地震频繁区的格局.塔里木盆地的活动断裂主要发育于山体与盆地的过渡地带,而近两年这6次规模比较大的地震也都发生在西昆仑和南天山的山前俯冲带,据以往统计资料,塔里木盆地内所有地震数据中的85%是分布在塔西南和西南天山的南缘区域.本文通过分析认为,塔里木盆地地震的发生与大型的断裂构造相关.断裂构造在重力、磁力等地球物理场上特征明显,深部结构又容易被大地电磁测深、地震测深等物探方法揭示.通过综合地球物理方法,可以有效地研究断裂的平面展布特征及深部结构,对于研究天然地震带的展布和地震发生机制,具有一定的意义.     

奥林匹克公园地区隐伏断裂综合探测

2001～2003年为奥运工程规划、建设开展了对北京奥林匹克公园区域中黄庄-高丽营断裂的探测,本项工作另一探索性任务是为随后即将在全国开展的城市地区隐伏断裂探测工作摸索有效方法、积累经验.本次探测先采用电阻率层析成像和浅层地震勘探方法进行断裂定位,再钻探进行断裂准确定位并探测断裂结构和地层结构,结合对所采集样品进行的¹⁴C、红外释光、古地磁、孢粉等多种测年方法进行地层年代划分.通过多种方法并行对比、验证、综合分析,以多方面综合性大量研究工作明确给出了断裂位置、结构、活动性,认为本段断裂最新活动时代为早更新世（非地震活断层）.根据实践经验探讨了城市地区隐伏断裂探测的有效方法.     

地震背景噪声HVSR方法在安徽明光城市场地响应特征和活断层探测中的应用

本文利用跨郯庐断裂带明光段东边界一条密集测线的波形数据, 计算了该测线133个台站的HVSR曲线, 获得了剖面的峰值频率.基于计算的HVSR曲线, 我们采用粒子群算法反演了浅层地壳的S波速度结构, 并通过地质构造、钻孔资料、浅层地震反射剖面和频散曲线反演结果等验证其可靠性, 进而对郯庐断裂带明光段的沉积格局、东界两条主干断裂的空间展布和活动性特征进行分析讨论, 得出如下结论: (1)测线下方HVSR剖面呈现复杂的双峰、多峰形态, 其场地分类均为Ⅱ类中硬土, 但峰值频率变化较大, 应关注西侧凹陷区对强地面震动的放大效应; (2)HVSR反演S波速度结构揭示的土石界面与钻孔结果较为一致, 其分布形态、趋势与浅层地震反射剖面结果高度吻合, 且刻画了主动源未能刻画的风化基岩-未风化基岩界面; (3)HVSR反演S波速度结构刻画的郯庐断裂带东界两条断裂的空间展布、活动性等特征与钻孔、浅层地震、频散反演和地质构造等结果较为一致, 并揭示池河—太湖断裂的活动性强于嘉山—庐江断裂, 可能为活动断裂.上述研究结果表明HVSR方法可以应用于城市场地响应特征、浅层沉积结构和隐伏活断层探测等.

     

The role of strong motion rotations in the response of structures near earthquake faults

Early studies of earthquake strong motion assumed linear materials and small deformations. It was observed that under favorable conditions (long waves), the accompanying rotational motions are usually small, and so their effects could be neglected. In 1932, when Biot opted for the vibrational method of solution of the dynamic response problems [Trifunac MD. 75th anniversary of the response spectrum method—a historical review. Soil Dyn Earthquake Eng 2008 [in press].] in his formulation of the response spectrum concept, his choice of the discrete mathematical models of buildings further led to the conditions that did not explicitly require consideration of the rotations [Trifunac MD. Buildings as sources of rotational waves, Chapter I.5. In: Teisseyre R, Nagahama H, Majewski E, editors. Physics of asymmetric continua: extreme and fracture processes. Heidelberg, Germany: Springer; 2008 [in press].]. The engineering profession was not prepared in the 1930s and 1940s for Biot's new theory and first had to learn the basic dynamics of structures before it could question the wisdom and consequences of the vibrational versus the wave-propagation approaches to the solution. Also, there were too many other concerns, often caused by the modeling simplifications, that pushed the studies of the rotational motion further down to the low levels of priority. Even today, 40 years after the arrival of digital computers and the emergence of powerful numerical computational capabilities, which uncovered unexpectedly large families of chaotic solutions accompanying large deformations, as well as nonlinear response [Trifunac MD. Nonlinear problems in earthquake engineering. In: Springer's encyclopedia of complexity and system science, 2008 [in press] [94].], most researchers continue to ignore the role of rotations. Had Biot chosen the wave-propagation approach for the solution of the earthquake engineering problems in 1932, the “progress” might have been faster. The wave representation can be differentiated with respect to a space coordinate, giving the rotations at a point directly. In contrast, the lumped-mass models in the vibrational approach do not make this possible, and the closest one can come to considering rotations is in terms of average, per-floor rotation, or drift.     

氡(Rn)射气测量在胜利油田隐伏断裂研究中的应用

土壤氡(Rn)射气测量是探测隐伏断裂的存在,判定断裂的位置、走向、倾向的一种有效手段。通过在胜利油田进行的氡射气探测并结合其它勘探手段,发现该区主要的隐伏潘动断裂有无棣—益都断裂、胜北断裂和埕子口断裂。其中,无棣—益都断裂活动性最强。