基于时频电磁法的富有机质页岩层系勘探研究

我国地质条件复杂、多样,能否充分发挥出非地震勘探技术成本低、效率高的技术优势,检验电法勘探技术在页岩气勘探中的有效性,是当前在页岩气勘探起步阶段亟待解决的重要问题之一.本文介绍了在研究和总结含气页岩密度、极化率、电阻率等岩石物理特征基础上,在四川盆地南部筠连地区开展的物性调查、时频电磁法勘探试验工作.勘探研究结果表明,本地区分布的富有机质页岩层系-志留系龙马溪组(S1l)具备开展电法勘探工作的物性条件,时频电磁法具有勘探富有机质页岩层系的能力.     

湖相泥页岩层系富有机质形成与烃类富集——以长7为例

继海相页岩气之后,陆相页岩油成为中国非常规油气的重要勘探领域.但湖相泥页岩形成环境完全不同于海相页岩,导致有机质形成和储集体构成不同,其含油气性和烃类流动性也不同.本文以鄂尔多斯盆地延长组长7段页岩层系为例,剖析了湖相泥页岩形成过程中火山活动对古生产力、保存条件的影响,发现火山喷发之前发育藻类、细菌,而喷发之后,细菌数...     

地震资料约束下大地电磁资料反演

应用地震资料约束下大地电磁资料反演古潜山或基底内部结构的新方法. 首先利用地震及井资料,反演得到古潜山或基底之上各层的厚度及电阻率,建立了古潜山或基底以上的地电模型;并利用大地电磁一维反演资料,建立了古潜山或基底及其以下的地电模型. 在初始模型建立的基础上,应用高效快速的二维大地电磁正演算法——模式匹配方法,进行正演计算. 利用共扼梯度迭代方法,进行正反演迭代计算. 通过对胜利油田南北618剖面反演, 基底以下在地震资料没有显示的构造信息,在反演结果中得到了较好地反映.     

糜棱化富有机质页岩孔隙结构特征及其含义

在川东北地区下寒武统鲁家坪组地层中发现高含气页岩,该页岩位于大巴山弧形逆冲推覆构造带上城口断裂附近,有机质成熟度Ro达4.0%以上.基于薄片和扫描电镜观察,并结合低温液氮吸附实验,对页岩的孔隙结构特征进行了综合研究.研究认为,地层中劈理发育,劈理域中发育粘土矿物夹有机质颗粒等不溶物质,粘土矿物颗粒呈定向排列,发育糜棱结构;劈理域中大量有机质颗粒与粘土矿物充分混合,发育纳米级粒间间隙-层片间隙集合体-孔隙网络的糜棱化孔隙体系.这种糜棱化孔隙具有比表面积大、吸附能力强和毛细管压力高等特点,是该复杂构造区页岩气富集的主要原因.糜棱化富有机质页岩孔隙结构的发现,揭示了一种四川盆地东北部复杂构造区高过成熟页岩新的富气机理.     

利用大地电磁测深法识别EDA地震电性变化前兆

论述了起因于ＥＤＡ现象的地球介质电导率各向异性特征，分析研究了地球介质是忸率各向异性变化引起的大地电磁响应函数变化形态特征，简述了大地电磁测深法对ＥＤＡ电性变化前兆的可识别性及大地电磁资料解释中考虑电导率各向异性的必要性，研究了对称各向异性层状介质大地电磁资料的反演问题。     

中国南方富有机质海相页岩弹性各向异性特征和影响因素

页岩具有独特的组分和微观结构,其弹性性质通常呈现较强的各向异性,这对其地震和声波测井响应具有显著的影响.四川盆地东部及南部的富有机质海相页岩是目前中国页岩气勘探的主要目标之一,为了研究该地区下志留统的五峰组和上奥陶统的龙马溪组页岩的弹性各向异性特征和影响因素,文章开展了包括超声脉冲测量、全岩衍射分析、有机质热解等实验测试和数据分析.实验结果表明:(1)该地区页岩的各向异性普遍较强,但是强度范围变化较大(10～50%);(2)页岩的各向异性与黏土含量的相关性较好,且黏土定向排列程度对这一关系有重要的影响;(3)五峰-龙马溪组页岩的各向异性强度与有机质含量没有明显的相关性,而美国Bakken、西伯利亚Bazhenov等页岩的有机质含量是其各向异性强度的重要决定因素,这一差异主要是由不同页岩的成熟度的差异和有机质形态、分布特征的差异所导致;(4)同时还发现,该页岩的有机质含量与石英含量呈正相关,这在一定程度上也削弱了有机质含量和各向异性强度之间的相关性.文章的研究结论揭示了五峰-龙马溪组页岩弹性各向异性的特征和影响因素,能够为中国南方富有机质海相页岩的地震各向异性勘探、定量解释、资源评价提供重要的理论基础和数据支持.     

地震时程分析的时频联合缩减法

为了减少动态时程法的计算开销,根据地震时程记录的能量在时间-频率域内主要集中在特定时间段和低频分量中的特点,用离散小波变换,变采样率重构时程记录,以达到在时程计算时减少积分步数,节约计算时间的目的。通过有限元数值实验,表明该法可有效缩短计算时间,同时计算误差不超过5%,在工程范围内可以接受。     

各向异性富有机质页岩的岩石物理建模及脆性指数研究（英文）

岩石物理建模及脆性指数构建是影响脆性预测精度的两大重要环节。现有页岩模型对有机质的模拟争议较大,需要寻找合理的岩石物理理论来模拟富有机质页岩。同时,现有脆性公式种类繁多,各公式的适用性值得探究。本文利用Self-Consistent Approximation and the Differential Effective Medium(SCA+DEM)理论,通过模拟有机质与粘土的耦合性,构建各向异性富有机质岩石物理模型。与前人理论对比,初步验证了本模型的有效性;同时,基于模型构建脆性模板,分析物性参数对各脆性指数公式的影响。结果显示:各脆性公式对不同物性条件下地层的敏感性不同,基于杨氏模量构建的脆性指数对矿物含量的变化较敏感,而基于拉梅系数构建的脆性公式对孔隙度/孔隙流体敏感。应综合各脆性指数公式并结合地层物性信息,以达到最优的预测结果。     

基于富有机质页岩复电阻率的几种导电模型的探讨

利用SI-1260阻抗分析仪在室温常压下对南方页岩气探区中某井多块富总有机碳(TOC)含量的饱和页岩岩芯进行多次复电阻率扫频测量,最终选择一组数据分别使用单Cole-Cole、双ColeCole、Cole-Cole乘Brown以及Dias模型对其复电阻率幅值以及相位进行频谱参数联合反演。反演结果表明双Cole-Cole和Cole-Cole乘Brown模型相对于其他模型具有较小拟合误差,能够很好地描述页岩岩芯的复电阻率以及相位曲线,且能从反演结果中较准确地得到各频谱参数。测试与分析结果表明高TOC的页岩岩样的宽频复电阻率参数表现为低频时的高极化率异常,总结出高TOC页岩储层具有低电阻率、高极化率的异常特征。其对使用时频电磁勘探技术和频谱激电法寻找富总有机碳含量的优质页岩储层以及页岩储层复电阻率测井方法的实现都具有重要的指导与借鉴意义。     

时频电磁法勘探数据时域去噪方法研究（英文）

时频电磁法勘探系统兼有频率测深与瞬变电磁测深系统双重特点,可同时在频率域和时间域求取视电阻率,从而获得更加准确可信的地电信息。实测时频电磁勘探数据中的主要噪声有50 Hz工频及其谐波干扰噪声、高频随机脉冲噪声以及低频干扰噪声三种类型,本文针对这些噪声类型以及时频电磁法的方波信号特点,提出分段拓展中值滤波方法和拟合固定极值点EMD方法分别去除高频随机脉冲噪声和低频干扰噪声,提出基于方差和偏度系数的中值滤波窗口大小试验选取方法,采用频域带阻滤波方法去除50 Hz工频及其谐波干扰噪声。并设计了一个相应的去噪流程,以充分发挥各自的去噪方法的优势。经理论分析以及实际观测数据的应用实验验证,本文提出的去噪方法和设计的去噪处理流程合理有效,准确保留了时域信号波形的相位和幅值信息,得到令人满意的高质量时域信号波形,为准确地提取时域瞬变电磁衰减信号打下良好的基础。     

大地电磁法监测地震活动能力的研究

我国大陆地震多发生在１０￣２５ｋｍ深处，在此部位的电性能前兆异常，按穿透深度规律传输至地表已相当微弱。当同时考虑场兆的作用时，由于电性异常区域的扩展，可大大增强大地电磁法监测地震活动的能力。     

大地电磁与地震资料仿真退火约束联合反演

在对仿真退火算法研究的基础上,将非常快速仿真退火的连续模型空间改为可变的离散化形式,理论模型试算表明,使用本文方法可提高工作效率5-10倍. 为适应联合反演的需要, 对非常快速仿真退火的误差"单判断"检验准则改为误差"双判断"检验准则,避免Metrop olis接受准则的判断失误. 在此基础上,实现了一维及二维起伏地形条件下大地电磁与地震资料多参量信息的联合反演. 理论模型的试算及实例说明了约束联合反演的有效性.     

瞬变电磁法拟地震成像研究进展

瞬变电磁法是工程地球物理勘察中应用较多的一种勘探方法之一,瞬变电磁法拟地震成像方法研究是当前电磁探测理论与应用研究的热门.文中详细叙述了瞬变电磁法拟地震成像的两种不同思路,一种是建立时间—频率转换经验公式,把TEM数据转换成平面波数据,借鉴大地电磁法拟地震解释思路进行成像,另一种是通过积分变换,把扩散场变成虚拟波场,把电磁衰减信号变成拟地震子波,然后按照地震解释法进行解释,并分析了各自存在的的问题.指出下一步研究的方向.     

地震预测方法Ⅳ:电磁法

电磁法地震预测是临震地震预测方法中的一种,该方法目前还处于初级阶段.已有的电磁法地震预测的流程是在各台站设置仪器观测覆盖区域的电磁数据,比如电场各分量、电阻率、磁场各分量或者给定频率的电磁波等等,通过一定的方法对所收集的数据进行处理,提取出电磁异常,对这些异常进行分析,从而给出与地震发生的时间、地点和震级组成的地震"三要素"相关的预测意见.从多次实验以及震例研究中我们可以看出电磁法地震预测目前并不完善,可以预测的范围、精度以及预测量都有限.但是电磁法异常提前发生并且特征明显,接下来亟待解决的问题是弄清引起震前电磁异常的明确的物理机制,找到其与地震三要素的对应关系,这样电磁法在地震预测中将会迈出扎实的一步.为了了解电磁法地震预测的现状,本文从电磁法预测的基础岩石物理学实验,野外观测记录,以及对已有电磁方法的分析与评价三个主要方面介绍了国内外电磁法地震预测的研究进展及其发展前景.     

大地电磁与地震资料仿真退火约束联合反演

在对仿真退火算法研究的基础上,将非常快速仿真退火的连续模型空间改为可变的离散化形式,理论模型试算表明,使用本文方法可提高工作效率5-10倍. 为适应联合反演的需要, 对非常快速仿真退火的误差"单判断"检验准则改为误差"双判断"检验准则,避免Metrop olis接受准则的判断失误. 在此基础上,实现了一维及二维起伏地形条件下大地电磁与地震资料多参量信息的联合反演. 理论模型的试算及实例说明了约束联合反演的有效性.     

岩石物理驱动下地震流体识别研究

地震流体识别指利用地震资料对储层含流体特征进行识别与描述.含流体储层地震岩石物理是地震流体识别的基础,是搭建储层弹性参数与物性参数的桥梁,是实现含油气储层流体定量表征的重要发展方向.岩石物理驱动下地震流体识别研究有助于认识地下油气储层含流体特征及分布规律.文章概述地震流体识别及相关基础研究中的关键科学问题,着重评述国内外岩石物理驱动下地震流体识别研究的主要进展,探究地震流体识别研究面临的机遇,挑战及未来的研究方向.理论研究和实际应用表明,地震流体识别要以岩石物理及数值模拟为理论基础,发展有效的流体敏感参数构建及评价方法;以地震资料为数据支撑,形成有效的地震资料品质评价方法;以地震反演为技术保障,发展可靠的地震反演策略.     

地震电磁观测研究简述

本文简要介绍了地震电磁观测研究的现状,分析了当前存在的一些主要问题,并对今后的发展趋势提出了自己的看法。     

地震作用下黄土边坡动力响应的时频特征分析

地震作用下黄土边坡的动力响应特征与变形失稳机制是具有重要理论与实践意义的课题,但从动力响应频谱特性方面开展的研究还相对较少。以大型振动台模型试验获得的黄土边坡地震动峰值加速度数据为基础,通过分析其变化规律,着重从频谱特性的角度分析,讨论黄土边坡的动力失稳机制。进一步通过对坡面不同高程测点、边坡内部垂直方向以及水平方向上测点的加速度时程进行绝对加速度反应谱分析,从频谱变化角度提出黄土边坡的动力失稳机制。研究表明,黄土边坡在地震动作用下的响应过程可以分为三个阶段：弹性阶段、塑性阶段与破坏阶段;黄土边坡进入破坏阶段时均会伴随反应谱峰值的增幅或者主周期的变化,在弹性阶段反应谱加速度峰值增幅与输入地震动幅值增幅一致,进入塑性阶段后反应谱峰值增幅比输入地震动幅值增幅小;研究提出将反应谱首峰的凸显情况作为坡体破坏程度的判断依据之一。