饱水岩石超声振氡实验研究

本文以实验为基础,得出了如下几点结论:(1)经超声振动的岩石样品,其微结构有明显的变化;(2)超声振动不仅可以破坏吸附氡的束缚状态,还能释放封闭氡;(3)在超声振动下,氡析出量非常可观,有可能作为氡前兆信息的物质基础     

饱油,饱水岩石电阻率的测试和研究

在不同的油水饱和度下测试了砂岩和灰岩样品的电阻率值，测得了它们随和度变化的不同规律，饱水砂岩电阻率随饱和度均呈指数下降，而饱油砂岩、石灰岩电阻率则随饱和度呈对数下降，并对实验结果进行了理论分析和讨论，提出了相应的影响因素和机理，且给出了较好的拟合曲线。     

滇西地震实验场岩石的摩擦滑动实验研究(英文)

应用双剪法对滇西地震实验场岩石的摩擦滑动特性进行了研究。实验的岩石有花岗岩、玄武岩、正长岩和片麻岩。实验的正应力为10—40MPa。实验表明,花岗岩、玄武岩和正长岩三种岩石,当正应力为10MPa时发生稳滑,当正应力超过10MPa时发生粘滑。稳滑与粘滑过程均出现位移强化现象。片麻岩当正应力为10MPa时发生稳滑,当正应力超过10MPa时样品未滑动而发生破裂。摩擦强度值比Byerlee定律的值稍低。与济南辉长岩相比,滇西三种岩石粘滑发生时的平均应力降较低,平均错距较小,平均重复周期较短。花岗岩粘滑前声发射率明显增加,玄武岩与正长岩粘滑前声发射率变化不明显。     

岩石渗透特性的实验研究

本文介绍了在低压下(最大压力20MPa)对完整岩石和含自然裂面岩石渗透率的实验研究。在实验中对四种材料(花岗岩、变质岩、大理岩、水泥块)用六种方法进行了测试。实验结果表明,低压下完整岩石的渗透率为1μd量级,含裂面岩石的渗透率为1md量级,渗透率明显地与应力状态和加载方式有关。     

岩石的声波参数与饱水时间的关系

用砂岩、凝灰岩、页岩三类岩石试件进行长时间的饱水,对声波参数V_(?)、V_(?)和E_d随饱水时间的变化进行研究,得出了水对岩石各动态参数的作用有物理,化学两种效应,以及两种效应均具有初期快速效应和长期缓慢效应的特点;V_(?)、V_(?)、E_d的值尽管初期效应时有增减,但长期的结果都比风干状态的值低。     

干燥、饱油和饱水条件下砂岩地震波速的实验研究

岩石的地震波速度是浅部地层地下识别和区域构造研究的基础.哈密地区是我国重要的产油区域之一.本文利用Autolab2000岩石物性测试仪器,研究了0~200 MPa(约0~7000 m地下深度)下干燥、饱油与饱水三种状态时的砂岩地震波速度,得到了四组砂岩样品在三种状态下的纵横波速度与压力的拟合关系式.实验发现:在三种不同状态下,砂岩样品的纵横波速度都与压力呈对数关系;对于纵波,干燥下的波速明显小于饱油与饱水,但是饱油与饱水两种状态下岩石的纵波速度差异很小,饱水时的纵波速度略大于饱油;对于横波,低压下三种状态的地震波速度基本没有差异,在高压下,饱油与饱水样品的横波速度明显小于干燥样品.     

全张量重力梯度数据滤波处理(英文)

在石油和金属矿勘探中,相对于重力数据,重力梯度张量数据含有高频的信号成分,能更好的描述小的异常特征。然而,全张量重力梯度仪测量值中含有高频随机噪声。从高频信号成分中分离出噪声将是处理重力梯度张量数据的一个挑战。本文在拉普拉斯方程约束条件下推导了重力梯度张量的笛卡尔方程和位场的表达式,然后应用笛卡尔方程通过最优线性反演方法拟合测量的重力梯度张量值。从而去除测量值中的噪声。通过模型实验,证明了这种方法不仅能很好的去除高频的随机噪声,而且能增强被噪声淹没的弱异常信号。与传统的低通滤波方法相比,避免了通过牺牲分辨率来达到去除噪声的缺点。最后将该方法应用到Bell Geospace在Vinton Dome测得的Air-FTG梯度张量数据中,并取得了很好的效果。     

岩石破裂电磁辐射(EMR)现象实验研究

岩石破裂电磁辐射现象是客观存在的物理现象.随着电磁辐射观测技术在地震研究、冲击矿压预测等领域的应用,极大地推动了岩石破裂电磁辐射的实验研究.本文对岩石破裂电磁辐射的影响因素以及相伴生的现象,以及有关的物理解释进行了概括介绍.由于不同研究者使用实验设计、实验参数、实验条件的不同,使得观测和研究结果同样难以统一认识.不同的研究者根据各自的试验提出了不同的物理机制.同时对已发现现象的重复性、证实性研究岩石试验缺乏.严重匮乏利用数值模拟以及建立模型定量研究岩石破裂的电磁辐射.此外,岩样实验系统不同于实际的地震系统,进行模拟震源环境的实验研究,发展大尺度的标本和原岩现场实验的基础上,如何建立室内室外岩石实验与地震观测事实之间的联系是问题的关键.     

HHT的滤波特性及在声波测井波列信号处理中的应用(英文)

阵列声波信号是典型的非线性、非平稳信号,Hilbert～Huang变换（HHT）是处理非平稳信号的一种比较新的时频分析方法。通过对信号进行经验模态分解（EMD）和对瞬时频率的求解,可以获得声波信号的时一频谱。其关键技术就是进行经验模态分解,任何非平稳的信号都可以分解为有限数目并且具有一定物理意义的固有模态函数。EMD方法可以理解为以声波信号极值特征尺度为度量的时频滤波过程。滤波器充分保留了声波信号本身的非线性和非平稳特征,在声波信号的滤波和去噪中具有很大的优势。文中介绍了HHT时频滤波的实现过程,并列举了一些声波测井波列实例,说明了该方法的有效性。     

裂隙张开度对纵波特性与频散影响的实验研究(英文)

为更好地了解裂隙张开度对纵波特征(速度、振幅和各向异性)的频率响应,在实验室利用分层嵌入低速薄圆片模拟裂隙方式,构建了六块裂隙密度为8.30%的不同张开度裂隙模型,用四种主频(0.1MHz～1MHz)超声纵波换能器在裂隙模型的平行和垂直裂隙方向上测试了透射纵波速度和振幅。实验数据表明,在0.1MHz～1MHz频段范围,张开度从O.1mm增大到0.34mm时,纵波平行裂隙方向传播时的振幅随频率线性下降,速度频散从1.5%增加到2.1%。垂直裂隙方向传播时振幅随频率呈二次函数缓慢下降,速度频散从1.9%到4.7%。两方向的速度频散差异加剧了张开度模型的各向异性频散。裂隙张开度对纵波特性的频散是由裂隙张开度的散射引起的。     

饱水和排水过程中岩石电阻率各向异性特征的电阻率成像法研究

从电阻率的角度研究岩石裂隙介质的各向异性特征是一种方便而有效的方法,但多限于空间单个点上的测量数据分析.通过在砂岩岩样上的饱水与排水实验以及同步进行的高密度电阻率成像监测,探讨了应用高密度电阻率成像法获得图像研究岩石各向异性特征的可能性,分析了饱水与排水过程中岩石电阻率在不同方向上的响应特性.结果表明,电阻率成像法在分析岩石裂隙介质的各向异性方面具有多方向成像和动态监测的优点,可以通过对不同方向上获得的电阻率图像的分析,提取出岩石沉积结构的空间分布模式,清晰地反映出岩石在饱水和排水过程中电阻率变化空间分布模式的各向异性特征.     

水平地震作用下饱水岩石边坡抗倾覆稳定性计算

地震区岩石边坡的倾覆破坏及倾覆稳定性评价问题目前还较少涉及,没有相应的解析方法可供参考。基于力矩平衡原理,推导了坡顶含张裂缝的饱水岩石边坡,在水平拟静力地震荷载下的抗倾覆稳定系数解析表达式;通过变动参数的比较分析,绘制了饱水岩石边坡抗倾覆稳定系数与边坡几何要素之间的关系曲线和稳定图,进而可直接查取图表获得边坡的抗倾覆稳定性安全系数;在此基础上,提出了水平地震荷载下饱水岩石边坡的倾覆临界曲线,从而实现了快速查取工程边坡的抗倾覆安全系数和定性评判边坡的倾覆稳定状态,为地震区岩石边坡的抗倾覆稳定性评价提供了科学依据。     

储层岩石电性特征的逾渗网络模型研究(英文)

建立能够反映储层孔隙结构、流体特征的逾 渗网络模型,通过数值模拟研究了储层孔隙尺寸、 孔隙形状、连通性、微孔隙的发育状况等对I-Sw曲 线影响的定性规律,研究了地层水矿化度对岩石电 阻率的影响。分析讨论了不同因素对电阻率影响的 相对强度。最后,通过曲线拟合定量地研究了不同 因素对I-Sw曲线的影响规律。研究表明,在上述影 响因素中连通性和微孔隙对I-Sw曲线的影响很大, 其它因素的影响强度较小。地层水矿化度对岩石电 阻率绝对值的影响很大。“非阿尔奇”现象普遍存在, 在低渗透(低连通性)储层岩石中更为明显。     

基于方向性滤波的地质体突出显示(英文)

为了突出地质体的轮廓并保证横向分辨率,在进行滤波的同时必须保证地质体的边缘。为此,引入了各向异性扩散滤波技术。该技术的核心思想是沿着边缘的方向扩散滤波,而垂直边缘的方向则不扩散,这样就保证了滤波具有方向性。为了增强该技术的实用性,对各向异性扩散模型的参数进行了讨论,在充分考虑地震分辨率的情况下,给出扩散系数公式,推导分析了扩散门限参数的选取原则。依据本文提出的公式及原则,对XX区的潮道、YY区的砂体进行了突出显示,良好的应用效果证实了本文提出的参数选取原则是合理的。     

岩石的临界孔隙度反演及横波预测(英文)

临界孔隙度模型是利用岩石的临界孔隙度来计算岩石骨架的弹性模量,岩石的临界孔隙度值受到很多因素的影响,而实际应用中通常无法获得准确的临界孔隙度值,只能选取经验临界孔隙度值,就会给岩石物理建模带来误差。本文提出了一种利用纵波速度反演岩石的临界孔隙度的方法,并且把它应用于横波预测中。实验室和测井数据应用结果表明本文提出的方法可以降低以往选取经验值带来的不确定性,并且能够为横波预测提供准确的临界孔隙度值,提高了横波预测的精度。     

光栅Bragg地震检波器的传感特性研究(英文)

针对目前石油地震勘探的瓶颈—检波器性能差的问题,设计了一种新型光纤Bragg光栅（FBG）地震检波器,阐述了其工作原理,并从理论上给出了检波器的响应函数等参数。由于FBG的传感优势,这种新型地震检波器动态范围可达94dB,灵敏度高,重量轻,造价低,是理想的新一代地震勘探信号采集单元。     

中低孔渗储层岩石弹性参数的流体敏感性研究(英文)

本文从WXS凹陷中低孔渗储层岩石声波实验出发,以岩样的纵横波速度和密度为基础数据,求取出一系列的弹性参数,包括纵横波波速比、纵波波阻抗、横波波阻抗、泊松比、拉梅常数、剪切模量、体积模量、杨氏模量,等等。在前人的孔隙流体识别究基础上,综合相关理论和实验分析,构建了一个新的流体识别因子F。以饱和流体岩石弹性参数及其组合参数的相对变化量Ag/w和Ao/w为定量指标,评价各流体识别因子的流体识别效果,并采用交会图技术进行了验证。新流体敏感因子在传统较难分辨的孔隙流体"水"和"油"的区别上具有良好效果,有利于提高中低孔渗储层流体识别的成功率。     

单轴压缩下干燥和饱水岩石中超声P波的衰减

根据脉冲传播和频谱比方法的基本原理建立了一套超声波衰减和波速测量系统。研究了单轴压缩下超声P波在干燥和饱水的小浪底砂岩和房山大理岩中的衰减和速度。常压下,水饱和样品的Q_P值低于干燥样品。初始加载时,在大多数情况下,Q_p值明显增加即衰减减小;当应力水平达破裂强度50-60％后,岩石开始膨胀,Q_p减小即衰减增加;临近破裂Q_p减至最小。Q_p的变化量达一个数量级。单轴压缩下,在干燥和饱水的砂岩、大理岩中,V_p分别增加为27％和28％,44％和11％。径向Q_p和V_p随单轴压力的变化比轴向小得多,呈现明显各向异性。在本实验条件下,波在裂纹表面的摩擦耗散是主要的衰减机制,水的作用主要是潮湿和润滑裂纹表面,促进滑动,增加衰减。     

单轴压缩下干燥和饱水岩石中超声P波的衰减

根据脉冲传播和频谱比方法的基本原理建立了一套超声波衰减和波速测量系统。研究了单轴压缩下超声P波在干燥和饱水的小浪底砂岩和房山大理岩中的衰减和速度。常压下,水饱和样品的Q_P值低于干燥样品。初始加载时,在大多数情况下,Q_p值明显增加即衰减减小;当应力水平达破裂强度50—60％后,岩石开始膨胀,Q_p减小即衰减增加;临近破裂Q_p减至最小。Q_p的变化量达一个数量级。单轴压缩下,在干燥和饱水的砂岩、大理岩中,V_p分别增加为27％和28％,44％和11％。径向Q_p和V_p随单轴压力的变化比轴向小得多,呈现明显各向异性。在本实验条件下,波在裂纹表面的摩擦耗散是主要的衰减机制,水的作用主要是潮湿和润滑裂纹表面,促进滑动,增加衰减。     

基于ARMA模型非因果空间预测滤波(英文)

常规频域预测滤波方法是建立在自回归(autoregressive,AR)模型基础上的,这导致滤波过程中前后假设的不一致,即首先利用源噪声的假设计算误差剖面,却又将其作为可加噪声而从原始剖面中减去来得到有效信号。本文通过建立自回归-滑动平均(autoregres sive/moving-average,ARMA)模型,首先求解非因果预测误差滤波算子,然后利用自反褶积形式投影滤波过程估计可加噪声,进而达到去除随机噪声目的。此过程有效避免了基于AR模型产生的不一致性。在此基础上,将一维ARMA模型扩展到二维空间域,实现了基于二维ARMA模型频域非因果空间预测滤波在三维地震资料随机噪声衰减中的应用。模型试验与实际资料处理表明该方法在很好保留反射信息同时,压制随机噪声更加彻底,明显优于常规频域预测去噪方法。