泥质岩裂缝油藏特征及控制裂缝发育的因素

本文利用高家涯油田的地面地质、钻井、测井、测试资料对泥质岩裂缝油藏的特征、控制裂缝发育的地质因素及裂缝对产能的影响进行了研究。研究认为,该油藏具有缺乏矿质渗透层、裂缝形成主要储渗空间、形成有利的“自生自储”生储盖组合、井间产能相差大等特点。控制裂缝形成的因素复杂,主要有岩性、物性、构造作用、沉积成岩作用等。     

济阳坳陷四扣洼陷泥质岩裂缝储层预测研究

通过对济阳坳陷四扣洼陷及郭局子地区泥质岩储层的裂缝类型、识别特征进行的研究，认为影响本区裂缝发育程度的因素是区域构造应力及构造部位、岩性、岩相、岩层厚度、埋深及地层压力。并在此基础上建立了地质模型、力学模型和数学模型，运用三维有限元方法对四扣洼陷构造裂缝储层的分布进行了预测。通过预测，提出了研究区裂缝发育在平面上具有不均匀性、连片性差、与断层关系密切的特点，进一步指出了罗42－罗48井区等8个区带为裂缝发育的地区。这项研究不仅对研究区泥岩油气勘探，而且对济阳坳陷及类似地区的泥岩油气勘探有重要指导和启示意义。     

桐柏北部宽坪群变泥质岩的变质作用研究

桐柏北部宽坪群发育一套由斜长角闪岩、变泥质岩、大理岩以及石英岩夹层组成的中级变质岩石。本文选取4个含石榴变泥质岩样品进行了详细的岩石学研究,其中回龙寺组的一个样品含有特征的十字石+蓝晶石组合,而左老庄组的一个样品则含有夕线石。回龙寺组样品中的石榴石均具有明显的进变质成分环带,而左老庄组样品中的石榴石均遭受到晚期低温扩散的影响,所以在计算其形成条件时选取了生长于峰期变质阶段的特定部位。运用传统的石榴石-黑云母-白云母-斜长石-石英地质温压计估算回龙寺组的变质p-T区间为590～610℃、0.95～1.14GPa,左老庄组为630～650℃、0.65～0.89GPa,分别相当于低角闪岩相和高角闪岩相。这一结果与变质反应曲线所限定的温压范围基本一致,并且后者中还存在由蓝晶石区域向相对高温低压的夕线石区域转变的过程。低-高角闪岩相的宽坪群与低角闪岩相的二郎坪群和麻粒岩相的秦岭群紧密伴生,且变质时代近于一致(440～400Ma),说明华北南缘在志留纪—早泥盆世发生了岛弧、微陆块与华北板块大陆边缘的碰撞造山作用。     

基于等效介质模型和频变AVO反演的裂缝储层参数估算方法

由于裂缝性油气藏具有突出的资源潜力和经济效益,利用地震方法对裂缝储层进行精细的定量描述逐渐成为勘探地球物理的关键任务之一。为了克服以往数据驱动类反演方法无法直接获得裂缝参数、而基于静态等效介质模型驱动的反演方法无法描述孔隙内部结构和流体信息的缺点,笔者提出一种基于动态等效介质模型的储层定量描述新方法。该方法通过频变AVO(amplitude variation with offset)理论建立目标函数并使用全局最优化算法反演裂缝参数。一维和二维模型测试证实,由于充分利用了反射系数频变响应对裂缝密度和时间尺度因子的敏感性,反演方法可以对裂缝储层实现有效描述。     

南秦岭增生杂岩带马道地区变泥质岩的变质作用

摘要：南秦岭构造带出露于勉略断裂和虞关—留坝断裂之间,是一条复杂的增生杂岩带,也是秦岭造山带的重要组成部分。增生杂岩带内马道地区发育一套由黑云母片麻岩、片岩组成的变泥质岩,内部包含有石英岩、大理岩及超基性岩等岩块,构成了典型的“block in matrix”结构。选取了含石榴子石黑云母片麻岩样品进行详细的岩石学研究。结果显示,北部变质岩样品中的石榴子石具有弱退变质成分环带,利用岩石矿物组合中的石榴子石-黑云母温度计、石榴子石-黑云母-斜长石-石英组合温度-压力计,估算峰期压力为078~079 GPa,温度为705~707 ℃,退变质时期压力为064~076 GPa,温度为602~650 ℃,揭示出岩石峰期高角闪岩相变质后,经历降温减压过程。南部岩石样品中含有特征的十字石+蓝晶石组合,样品中的石榴子石具有进变质成分环带,其峰期压力为049~057 GPa,温度为553~562 ℃,相当于低角闪岩相。通过与其他典型增生杂岩带变质岩的剥露机制对比,认为马道变泥质岩的变质作用演化与南秦岭地区碰撞作用有关,而其剥露过程则主要受到双重逆冲构造控制。     

利用纵波资料反演裂缝发育密度和方向

使用地震纵波资料、利用振幅随入射方位角变化可定量预测裂缝的发育方向、定性预测裂缝发育密度,该方法具有简便、稳定、可操作性强、资料前期处理方法成熟等特点。该文在该方法的基础上提出采用广一性反演来克服由于地震振幅的补偿和入射方位角计算不准确带来的计算误差,并提出了相邻面元组合、同偏移距真振幅校正等一系列实用算法和处理流程。经某地区三维地震资料的实际处理证明：该方法具有较强的抗干扰能力,对覆盖次数较低的     

东秦岭丹凤蛇绿混杂岩带变泥质粉砂岩的地球化学特征及物源分析

东秦岭丹凤县东部的郭家沟是丹凤蛇绿混杂岩的典型出露区,作为其重要组成部分的沉积岩主要由夹有少量硅质岩的泥质粉砂岩构成,目前已变为角闪石英片岩和少量黒云石英片岩。这些变泥质粉砂岩显示了活动陆缘岛弧物源区沉积物高CaO、MgO、MnO、Sr、Ba,低K2O/Al2O3比值,轻稀土元素中等富集,Eu异常微弱的地球化学特征。其中,占主体的角闪石英片岩高Co/Th、低La/Sc和Th/Sc比值;黒云石英片岩低Co/Th、高La/Sc和Th/Sc比值,反映其源区以基性物质为主,花岗质物质的供给有限。根据与变泥质粉砂岩共生的硅质岩形成于奥陶纪—志留纪推断,这套沉积岩形成于北秦岭区活动大陆边缘岛弧演化早期弧前沉积盆地环境。     

裂缝密度约束的离散裂缝网络建模方法与实现

如何高效地用多种类型资料(如地震、测井、岩芯等)所得到的裂缝信息对离散裂缝网络建模至关重要。为此本文提出一种裂缝密度约束的离散裂缝网络建模方法,将多种裂缝先验信息转换为裂缝密度,通过密度约束裂缝网络模型。方法对裂缝位置的确定方法进行改进,从编程的角度对二维和三维实现进行了分析,同时讨论了方法的适用性及参数设定。为验证方法效果,实例分析部分选用鄂尔多斯盆地延河剖面附近的一井区数据进行裂缝建模,并与实际生产资料进行比对,结果表明该方法所建立的裂缝模型与实际生产数据吻合。     

阿尔金和东昆仑新太古—古元古代火山岩及变泥质岩成分对比及地质意义

利用1∶25万区域地质调查工作所获新太古—古元古代变泥质岩类岩石地球化学资料,以变泥质岩与同时代火山岩物源成因关系,探讨阿尔金和东昆仑造山带古老基底原始古陆系统的隶属问题.结果得出:新太古—古元古代时,阿尔金和东昆仑两造山带基底属同一古陆系统的不同部分.在此基础上,结合前人研究成果,初步提出塔里木、柴达木、阿尔金及东昆仑应为同一古陆体系或古陆块.     

喜马拉雅造山带变泥质岩系及其地球化学特征

高喜马拉雅结晶岩系和北喜马拉雅穹隆都发育高角闪岩相-麻粒岩相变泥质岩,岩石组合以富铝质片麻岩类为主,伴生钾质花岗片麻岩、大理岩及基性麻粒岩等.元素地球化学特征表明,其原岩主要为较富铝的长石质砂岩和石英岩质砂岩及少量粘土岩,形成于大陆边缘浅海相沉积环境.这些变泥质岩具有相似的微量元素和稀土元素地球化学特征,表现为大离子亲石元素相对高场强元素较富集,轻稀土较重稀土富集,稀土总量较高,具有较显著的Eu负异常.在变质矿物组合、元素地球化学特征及锆石组成等特征上,它们与青藏高原北缘的康西瓦和阿尔金孔兹岩系相似,可能是来源于冈瓦纳大陆边缘的同一套岩石.     

基于西原模型的变参数蠕变方程

岩石材料的蠕变具有明显的非线性特征,在蠕变模型中考虑蠕变参数随应力、时间等因素而变化是解决非线性蠕变问题的方法之一。试验已经证实,应力、时间及渗流等外部条件会引起岩石某些力学参数的改变,因此,将蠕变参数视为变量符合岩石材料的本质属性。以西原蠕变模型为基础,研究了各蠕变参数与应力及时间的关系。根据试验结果,通过非线性最小二乘法从蠕变试验数据中求出不同应力作用下不同时刻的各个蠕变参数,再根据参数随应力、时间的分布规律经非线性拟合得到各蠕变参数与应力及时间的表达式,进而可得到变参数的蠕变方程。蠕变参数的变化是岩石非线性特征的充分体现,从损伤力学的角度来讲,蠕变参数的变化反映了岩石内部损伤不断加剧、累积,材料特性不断劣化的演变过程。     

非线性回归法求解爆破振动速度衰减公式参数

准确分析场地爆破振动衰减规律是爆破工程设计的基本依据。通过考察爆破振动速度衰减公式中参数的线性回归方法和非线性回归方法,提出了线性残差平方和与非线性（亦即标准残差平方和）的概念,给出了求解衰减公式参数的非线性回归法,并详述了该方法的实现过程。结合工程实例,以标准残差平方和作为爆破振动实测数据与衰减公式拟合值偏差大小的判断依据,分析了线性和非线性回归分析方法得到的萨道夫斯基公式和其修正公式的标准残差平方和。分析结果表明,非线性回归分析方法的准确度明显高于线性回归分析方法;分别采用线性回归和非线性回归方法得到的萨道夫斯基公式和其修正公式的标准残差平方和非常接近,因此,采用两种形式的公式拟合爆破振动衰减规律都是可行的。     

基于多元回归分析的连续压实监控技术

现实中的碾压参数难以得到严格控制以满足连续压实控制技术的应用要求,限制了该技术的适用范围和应用效果。为使碾压参数动态变化与工程实际相适应,对碾压参数进行了多元回归分析,并采用克里金插值法对连续压实控制指标的目标值/实测值进行全仓面化估计,提出了以压实合格率作为质量评价指标的连续压实监测模型。开展了现场碾压试验,建立了压实指标与碾压参数的多元回归关系,结合克里金插值法对常规质量检测指标进行了反向预测分析,验证了模型的有效性。工程实例分析表明,针对我国南方地区广泛分布的花岗岩残积土填料,遵循基于碾压参数多元回归的连续压实控制方法,深圳机场T4扩建工程2-1区的常规质量检测均满足设计要求。基于碾压参数多元回归分析的连续压实质量监测能够有效控制工程碾压质量,从而为连续压实控制技术的实际应用提供有益参考。     

筑坝土石料的变参数Ramberg-Osgood 模型及其适应性研究

被广泛采用的等价线性黏弹性模型不寻求土体动应力-应变的具体表达式,无法给出能量耗散函数,为深入研究筑坝土石料动力变形机制带来不便。变参数Ramberg-Osgood模型（简称R-O模型）通过变动两个参数以适应土体动模量衰减和阻尼增长,并给出滞回圈的数学表达式。研究中讨论了变参数R-O模型的适应范围,发现该模型不适合描述土体的小应变动力特性,给出了筑坝土石料变参数表达式,绘制了与试验曲线相协调的应力应变滞回圈。可以看出变参数R-O模型能够较好地描述筑坝土石料的动力特性,为进一步研究筑坝土石料的动力耗散与变形机制奠定了基础。     

基于多元逐步回归分析的煤储层含气量预测模型——以沁水盆地为例

以沁水盆地为例,运用多元逐步回归分析方法,建立了以Langmuir体积和含气饱和度为参数的含气量预测模型;复相关系数、F检验、t检验结果表明,该模型满足线性与方差齐性的假设,拟合效果较好。运用此模型,结合多因素权重分析确定的含气饱和度和实测的Langmuir体积数据,实现了沁水盆地山西组主煤层含气量预测。对比分析显示,该含气量预测模型有一定的可行性。     

基于指数平滑法与回归分析相结合的滑坡预测

滑坡时间预报研究是滑坡研究中的一个热门课题。以实际监测数据为基础,把指数平滑法与非线性回归分析法结合起来;以滑坡的变形值和变形速率为判据,对滑坡进行时间失稳的动态跟踪预报。根据某滑坡的实际情况,对部分监测点位移进行了建模和预测,预测结果表明,该方法具有较高的精度,可以应用于实际工程。     

湛江黏土的蠕变模型与变参数塑性元件

湛江黏土的蠕变变形在低偏应力下较小,其蠕变等时曲线没有明显的屈服特征而近似为直线,表现为线性蠕变性状;当偏应力达到某一临界值后,在短时间内发展到加速蠕变阶段并发生破坏。从湛江黏土蠕变各阶段的变形机制出发,通过引入服从Mohr-Coulomb塑性流动规律的变参数塑性元件,将该塑性元件与广义Kelvin模型串联,提出描述蠕变全过程的黏弹塑性模型。同时将该模型在FLAC3D中进行二次开发,与FLAC3D中自带的Cvisc模型进行对比验证,结果表明,基于变参数塑性元件的黏弹塑性模型能较好地描述湛江黏土各个蠕变阶段的变形性状。     

基于土壤属性的VIC模型基流参数估计框架

"异参同效"现象是水文模型参数率定过程中的一个难题。为了减少需要率定的模型参数个数,从而降低模型参数的相互作用,构建了利用土壤属性直接估计VIC(Variable Infiltration Capacity)模型3个基流参数的框架,并在3个位于不同水文气候条件下的典型流域中作了实例研究。传统的VIC模型参数估计方法需要率定6个参数;而在新的参数估计框架下,需要率定的模型参数从6个减少为3个。蒙特卡罗模拟结果表明新的参数估计框架提高了参数的敏感性。同时,新的参数估计方法模拟的径流过程和之前通过率定得到的径流过程差别很小。GLUE(Generalised Likelihood Uncertainty Estimation)方法分析得到径流模拟的不确定性结果表明:新的参数估计框架计算径流的90%置信区间要明显小于传统方法,而且对于低流量的模拟效果更加明显,也就是说采用新的参数估计框架可以显著降低径流模拟的不确定性。这种基流参数估计方法可以被应用于其他相似的水文模型中。     

基于模型试验的劈裂注浆机制分析

依托钟家山隧道帷幕注浆工程,设计了一套大比例劈裂注浆模型试验装置,模拟断层破碎带劈裂注浆过程,通过布设监测元件记录,分析注浆过程关键参数的变化规律,通过开挖充填介质直观揭露浆脉分布特征。试验发现,注浆过程中土体劈裂压力呈现类似脉冲状变化规律,试验条件下土体启劈压力 0.12 MPa,与现有理论解进行了对比分析。基于浆液扩散形式转换、主次生劈裂通道饱和、新劈裂通道形成和后续次劈裂区域饱和4个阶段,分析了土体劈裂压力变化机制,提出了主、次生劈裂压力值界定方法,并对试验条件下7次主劈裂压力值、53次次生劈裂压力值进行了分析,发现主劈裂压力值呈递增规律。结合P-t曲线从能量角度将劈裂过程划分为土体劈裂能量积聚、劈裂和浆液能量转移3个阶段,通过开挖充填介质揭露浆脉的空间分区域分布规律和主、次生浆脉共存规律并分析其成因,在钟家山隧道帷幕注浆工程进行现场应用试验,进一步验证了试验结论的正确性。试验结论对于注浆理论的认知和注浆工程的应用有一定的指导作用。     

基于离散裂隙网络模型的裂隙水渗流计算

离散裂隙网络模型(Discrete Fracture Network（DFN）)是研究裂隙水渗流最为有效的手段之一。文章根据裂隙几何参数和水力参数的统计分布,利用Monte Carlo随机模拟技术生成二维裂隙网络,基于图论无向图的邻接矩阵判断裂隙网络的连通,利用递归算法提取出裂隙网络的主干网或优势流路径。基于立方定律和渗流连续性方程,利用数值解析法建立了二维裂隙网络渗流模型,分析不同边界条件下裂隙网络中的流体流动。结果表明,该方法可以模拟区域宏观水力梯度和边界条件下,裂隙网络水力梯度方向总的流量,以及节点的水位、节点间的流量和流动方向的变化特征,为区域岩溶裂隙水渗流计算提供了一种实用、可行的方法。