碳酸盐岩铸体薄片面孔自动提取研究

岩石孔隙是储层储集油气的重要场所,通过铸体薄片进行岩石孔隙结构分析对储层质量评价具有重要意义。碳酸盐岩孔隙结构较为复杂,铸体薄片图像中存在大量噪声和干扰因素,致使常规方法面孔提取效果不佳,因此本文引入一种多阈值铸体薄片面孔自动提取方法（ctsPore方法）进行孔隙区域提取和面孔率估计,方法综合利用HSV色彩空间中不同参数提取孔隙区域。本文针对碳酸盐岩储层的特点确定了一套ctsPore阈值参数,以解决溶蚀孔与噪声易混淆的问题。实验以伊拉克A油田中新统 Asmari组A段碳酸盐储层为例对所使用算法进行了效果检验。算法精度和效率分析实验表明,基于ctsPore方法的碳酸盐岩铸体薄片面孔提取误差小于0.24%。全井段铸体薄片分析结果表明,A段储层面孔率范围主要分布在6%~8%,储层较为致密,从上到下A1~A3小层的储层平均面孔率分别为6. 9%、11.7%、5.4%,与储层物性、沉积微相和岩性等纵向分布规律较为吻合。     

岩石孔隙铸体薄片制备技术研究

由于各类岩石的物理性质不同，岩石孔隙铸体薄片制备在胶体配方和冷却液选择等方面均有不同要求，本文介绍了岩孔隙铸体薄片的原理，制备方法和工艺条件，该项技术保持了岩石样品的原始结构，为储层特征的研究和评价提供了新的手段。     

基于岩石薄片的鲕粒碳酸盐岩地球化学溶蚀

为了更好地认识鲕粒灰岩及鲕粒云岩的溶蚀机制,并指导油气勘探,通过岩石薄片溶蚀模拟实验,结合环境扫描观察和能谱分析进行原位微观形貌观察和分析,并采用分形与多重分形对能谱面扫描图像进行分析.实验结果显示,硫酸介质下鲕粒灰岩溶蚀从结构缺陷点(解理或裂隙)开始,钙含量高的点溶蚀速率快,而钙含量低的点和含硅部分溶蚀慢或不溶蚀,从而形成凹凸不平的溶蚀坑孔隙空间;而鲕粒云岩在硫酸介质中的溶蚀从白云石晶体间裂隙开始,这是因为颗粒及颗粒间有大量微裂隙.相同条件下,鲕粒云岩的溶蚀丢失质量比鲕粒灰岩多出约80%,这表明硫酸介质对白云岩具有更强的溶蚀能力.通过对溶蚀微观形貌的观察发现,硫酸对鲕粒白云岩结构的破坏作用而形成的颗粒状表面,更有利于溶蚀作用的深入进行,进而发育优质孔隙.此外,分形与多重分形分析结果表明,碳酸盐岩薄片表面的Ca、Mg、Si含量分布的非均质性的差异控制着溶蚀反应,成分差异大、元素含量非均质性强能促进溶解反应的进行.      

基于多聚类中心的加权聚类铸体薄片图像分割方法

针对人工利用显微镜对岩石铸体薄片进行鉴定的低效和普通聚类分割算法对图像边缘分割效果差的问题,本文从岩石特征出发,提出了一种基于聚类分割算法的多聚类中心加权分割新方法,并使用该方法训练了一个适用于岩石铸体薄片的分割模型。使用该模型可以快速地完成对大量薄片的鉴定任务。该方法通过构建新的聚类距离提升了对薄片各组分边缘和内部的分割效果,将多聚类中心的方法和加权的聚类方法相结合,进一步增强了对薄片边缘部分的分割。利用来自疏松岩心的铸体薄片图像进行分割实验,并将本文提出的聚类分割新方法与普通的聚类分割算法的结果进行比较,发现本文方法的分割误差比普通分割方法的误差最高降幅达37.2%。与现有深度学习分割算法对数据量和数据类型的高要求相比,多聚类中心的加权聚类分割算法更适合地质领域中的分割任务,具有较高的应用价值。     

基于铸体薄片资料的砂岩储层孔隙度演化定量计算方法--以鄂尔多斯盆地环江地区长8储层为例

利用铸体薄片资料进行储层孔隙度演化定量计算是一项重要的成岩演化和储层模拟技术,但由于参数确定和计算方法存在的问题,导致结果准确性较差。基于此,在分析前人计算方法及其误差的基础上,确定了计算参数的选用,改进和完善了计算方法与结果检验方法的应用。在初始孔隙度的确定上,相对赋一固定值作为所有样品初始孔隙度或Scherer拟合公式,根据Beard和Weyl湿砂填集实验恢复初始孔隙度具有较高的精度;在考虑压实过程中岩石表观体积缩小的情况下,推导了压实、胶结损失孔隙度与溶蚀增加孔隙度计算公式,并给出了忽略岩石表观体积变化时孔隙度演化分析的误差来源和可能的误差大小范围;结果检验方面,摒弃了以往忽略溶蚀增加孔隙度而简单进行粒间孔隙度与和氦孔隙度对比的较为粗略的方法,建立了考虑各种成岩作用结果和成岩过程中岩石表观体积变化情况下的结果检验方法。应用该方法对鄂尔多斯盆地环江地区长8储层孔隙度演化进行计算,结果与岩芯氦孔隙度相比,绝对误差-1.1%,相对误差15.3%,取得了良好的应用效果。     

实验研究碳酸盐岩储层烃类包裹体捕获模式

在接近实际储层的温压条件下,利用人工合成烃类包裹体研究了碳酸盐岩储层烃类包裹体的捕获模式。人工合成烃类包裹体实验研究证实,在含油气条件下可以通过矿物晶体缺陷的愈合而形成烃类包裹体。根据矿物晶体缺陷类型和包裹体岩相学特征,可以把烃类包裹体的捕获模式分为4种:点缺陷型、线缺陷型、面缺陷型和体缺陷型。由于矿物晶体生长过程中点缺陷和线缺陷容易愈合,多数包裹体以这两种模式形成。点缺陷型包裹体体积一般较小,不方便分析;而线缺陷型包裹体体积变化较大;面缺陷型包裹体数量较少,一般厚度较薄;体缺陷型包裹体由于难以形成因而数量很少。结合天然样品对比,线缺陷型次生包裹体是最常见的,也是分析中用到最多的包裹体类型。     

RMS提取技术在溶洞型碳酸盐岩储层地质建模中的应用

三维地质建模在油气田的开发过程中发挥着越来越重要的作用。在碎屑岩储层的应用中已经形成一套较为成熟、效果良好的方法技术,但是在碳酸盐岩储层预测的应用中尚处于探索阶段。应用PETREL储层建模软件,以地震属性RMS提取技术为建模核心方法,建立塔河4区碳酸盐岩溶洞的分布模型,并且对塔河4区实际洞穴与此模型预测结果进行对比统计,72个样点中吻合的有54个,吻合率为75%,较为准确的再现塔河4区地下空间分布,此模型可为以后的勘探开发提供有效依据。     

碳酸盐岩类岩石薄片的最佳定厚标准探讨

传统的薄片磨制方法,会对碳酸盐岩粒屑结构中包含的生物碎屑和包粒等造成判断及鉴定的不良影响.本文通过反复实验,确定碳酸盐岩类岩石定厚标准在0.033 ~ 0.045 mm之间,可以清晰显现生物碎屑、粒屑的显微结构,对其成冈及命名的准确性具有重要意义,同时结合矿物干涉色对厚度的要求等冈素,综合出较实用的碳酸盐岩薄片厚度控制体系.     

实验研究碳酸盐岩储层烃类包裹体不混溶捕获行为

认识储层烃类包裹体的捕获机制对于解释包裹体分析结果有着重要的意义.通过人工合成烃类包裹体实验,对碳酸盐岩储层烃类包裹体的不混溶捕获现象进行了探讨.通过对人工合成烃类包裹体的显微荧光、均一温度测试和拉曼光谱分析,对不混溶包裹体内捕获的物质进行了辨别.根据包裹体的相态特征和实验分析结果,可以将实验合成的不混溶包裹体归纳为两...     

火成岩岩石薄片智能识别及分类方法

在油气勘探、评价及开发中,岩性识别和薄片鉴定是十分重要的基础工作,准确的薄片识别结果可以为勘探和开发提供可靠的依据。传统的人工判定方法或实验室分析方法具有主观性强、效率低、自动化程度低等问题。目前基于内容的智能图像识别技术在准确性和具体应用方面还面临着许多难题。论文基于国内外相关研究成果与油气勘探与开发中岩芯薄片图像的特点及要求,设计并研制成功薄片图像自动识别系统和薄片智能鉴定系统。利用图像梯度分布和色彩分析进行火成岩岩石薄片智能分类,对所有像素进行类别划分进而得到整体的鉴定结果,实现了省时、高效、高精度的薄片智能鉴定成果。     

火成岩岩石薄片智能识别及分类方法

在油气勘探、评价及开发中,岩性识别和薄片鉴定是十分重要的基础工作,准确的薄片识别结果可以为勘探和开发提供可靠的依据。传统的人工判定方法或实验室分析方法具有主观性强、效率低、自动化程度低等问题。目前基于内容的智能图像识别技术在准确性和具体应用方面还面临着许多难题。论文基于国内外相关研究成果与油气勘探与开发中岩芯薄片图像的特点及要求,设计并研制成功薄片图像自动识别系统和薄片智能鉴定系统。利用图像梯度分布和色彩分析进行火成岩岩石薄片智能分类,对所有像素进行类别划分进而得到整体的鉴定结果,实现了省时、高效、高精度的薄片智能鉴定成果。     

Three‐dimensional finite elements for the analysis of soil contamination using a multiple‐porosity approach

A three‐dimensional finite‐element model of contaminant migration in fissured clays or contaminated sand which includes multiple sources of non‐equilibrium processes is proposed. The conceptual framework can accommodate a regular network of fissures in 1D, 2D or 3D and immobile solutions in the macro‐pores of aggregated topsoils, as well as non‐equilibrium sorption. A Galerkin weighted‐residual statement for the three‐dimensional form of the equations in the Laplace domain is formulated. Equations are discretized using linear and quadratic prism elements. The system of algebraic equations is solved in the Laplace domain and solution is inverted to the time domain numerically. The model is validated and its scope is illustrated through the analysis of three problems: a waste repository deeply buried in fissured clay, a storage tank leaking into sand and a sanitary landfill leaching into fissured clay over a sand aquifer. Copyright © 2005 John Wiley & Sons, Ltd.     

双桥静力触探法判别上海薄夹层粘土地基液化研究

通过对11项典型工程场地进行原位取土及双桥静力触探原位测试分析,重点研究了上海地区薄层粘性土（或粘质粉土）夹层对液化判别的影响,统计分析了锥尖阻力qc、摩阻比Rf与土层粘粒含量的相关关系,提出了完全依据双桥静力触探试验的地基液化判别方法,在工程应用中取得了显著经济效益。     

复杂环境下浅埋暗挖隧道穿越薄富含水层冻结温度场研究

提出了南京地铁2号线新街口－上海路隧道穿越薄富含水层冻结法止水加固方案,利用ADINA有限元软件对该浅埋暗挖隧道涌水段建立冻结温度场数值模型,分析了冻结管间距、冻结盐水温度、冻结管直径对冻结壁发展速率、冻结壁厚度、平均温度的影响,以此为基础对冻结参数开展优化设计,并获得成功应用。研究结果表明：利用人工冻结技术能够有效解决这一特殊岩土工程难题。为了在支护段获得有效地止水冻土帷幕,冻结管间距应小于等于1 m;冻结工程中采取-30℃的盐水温度既能满足需冷量,又能符合经济性要求;采取大直径的冻结管对增加冻土墙厚度与降低冻土壁平均温度的影响并不显著。     

综合物探探测豫北灰岩区薄覆盖层隐伏断层方法研究

隐伏断层的精准识别对于水利建设工程至关重要。物探是快速识别隐伏断层的有效方法。由于地球物理问题的多解性,单一物探方法又带有片面性。如何选用优化物探方法组合快速准确识别隐伏断层,是目前亟须解决的难点和热点问题。在综合分析豫北太行山灰岩区各类岩土体物性特征和现场地质条件的基础上,分别对F1小尺度张扭性正断层和F16大尺度扭性平移-正断层开展高密度电法、地震反射波法、折射层析法和瞬态瑞雷面波法等综合物探方法的探测研究工作。研究发现,折射层析法和地震反射波法联合探测成果分别从横波速度和反射波同相轴变化特征完整揭示了F1断层的发育特征。而对于F16断层,高密度电法、地震反射波法和瞬态瑞雷面波法综合探测成果异常区高度吻合,折射层析法也取得一定效果。经钻探和孔内电视验证,F16断层规模庞大,并伴生溶洞,与物探结果吻合。研究结果表明,地震反射波法和折射层析法相结合探测类似F1断层,可有效降低解译成果的多解性,节省探测成本。采用高密度电法普查、地震反射波法和瞬态瑞雷面波法详查,实现了类似F16断层的快速准确识别。两种组合探测技术能够快速确定灰岩区两类典型薄覆盖隐伏断层的位置、深度、产状和性质,有效避免探测工作的盲目性和片面性,为类似工况的高效探测提供了新思路,也将会在该领域发挥更大作用。     

Sedimentary Features and Implications for the Precambrian Non-stromatolitic Carbonate Succession: A Case Study of the Mesoproterozoic Gaoyuzhuang Formation at the Qiangou Section in Yanqing County of Beijing

In the long Precambrian period, stromatolitic carbonate successions were very common. However, the non-stromatolitic carbonate succession that is marked by subtidal deposits shows a sharp contrast to the stromatolitic carbonate succession. Both the non-stromatolitic and the stromatolitic carbonate successions are important clues for the further understanding of the evolving carbonate world of the Precambrian. The Mesoproterozoic Gaoyuzhuang Formation at the Qiangou section in northwestern suburb of Beijing is a set of more than 1000 m-thick carbonate strata that can be divided into four members （or subformations）, in which a non-stromatolitic carbonate succession marked by the scarcity of stromatolites makes up the third member of the formation. This non-stromatolitic carbonate succession can further be subdivided into three third-order sequences that are marked by the regular succession of sedimentary facies. In third-order sequences, a lot of subtidal carbonate meter-scale cycles made up of medium-bedded leiolite limestones and thin-bedded marls constitute their transgressive system tracts （TSTs） and the early high-stand system tracts （EHSTs）, a lot of meter- scale cycles made up by thin-bedded limestones and marls constitute their condensed sections （CSs）, and thick-bedded to massive dolomitic limestones or lime dolomites make up the late high-stand system tracts （LHSTs）. The particularly non-stromatolitic carbonate succession making up the third member of the Mesoproterozoic Gaoyuzhuang Formation at the Qiangou section might be the representative of the non-stromatolitic carbonate succession of the Precambrian because of its special lithological features and particular sedimentary structures, and its general sedimentary features are helpful and meaningful for the further understanding of the evolution rules of the sophisticate and evolving carbonate world of the Precambrian. The time scale of the Gaoyuzhuang Formation is deduced as that from 1600 Ma to 1400 Ma; thus, the non-stromatolitic