New progress of microbial prospecting of oil and gas in China: Taking the Satellite Oilfield in Daqing as an example

The Microbial Prospecting of Oil and Gas (MPOG) is applied to the matured development area in the Satellite Oilfield in Daqing for the first time. And with the MPOG, the hydrocarbon accumulation regulation controlled by faults is interpreted, and the matured development area is extended out to western part. At the same time, four microbial anomalies are discovered. The MPOG results were verified by the hydrocarbon-bearing conditions of the 10 drilled wells within the following half a year, and the consistent rate is up to 80%, which add about 300×10⁴ t of the explored petroleum-in-place. Through study and successful application of MPOG to the Satellite Oilfield, the basis of the application from the exploration to development field is substantially established, and standard system of microbial anomaly is more precisely built for the Satellite Oilfield, which provided an effective explanatory item for the studied and adjacent region, even for the whole Songliao Basin, and also a new technique for complicated reservoirs, especially for the later stage development of litho-reservoirs in China. Therefore, it must have profound influence upon the oil and gas exploration, especially upon the remaining oil, extension and reserves addition of the developed area in China.

     

Characteristics of remaining oil viscosity in water-and polymer-flooding reservoirs in Daqing Oilfield

The experimental analysis of 21 crude oil samples shows a good correlation between high molecular-weight hydrocarbon components (C 40+) and viscosity.Forty-four remaining oil samples extracted from oil sands of oilfield development coring wells were analyzed by high-temperature gas chromatography (HTGC),for the relative abundance of C 21-,C 21-C 40 and C 40+ hydrocarbons.The relationship between viscosity of crude oil and C 40+ (%) hydrocarbons abundance is used to expect the viscosity of remaining oil.The ...     

试论复杂地质体的油气地震勘探

论述了我国油气勘探工作中反射地震的发展历程,指出地震勘探中信噪比与分辨率之间的矛盾,针对中国前新生代海相残留盆地具有埋藏深、演化历史长、经受地质作用多,以致地表和地下条件都很复杂的特点,〖HT5”H〗提出了复杂地质体油气地震勘探的理念和方法途径〖HT5”K〗.我国油气资源多存储于复杂地质体如生物礁、鲕滩、风化壳、古潜山等储集体之中.不能完全搬用陆相油气勘探的经验.应在活动论大地构造理论指导下,根据“区域约束局部,深层制约浅层”的勘探经验,探索测区的时空演化规律,设计复杂地质体的观测系统,采取高密度连续采集技术,获取反射地震资料,再进行高分辨率与高信噪比的处理,从而使地震采集、处理与解释一体化,减轻山地采集困难,获取深部成像资料,在新的高度上寻找在复杂地质体中的油气资源.使地震勘探能在中国油气二次创业中发挥重要作用.     

近断层地震动场预测——以长春市为例

断层带附近地震动场分布的研究,是当前地震工程领域研究的热点问题之一。近断层地震动场的分布对在断层附近进行抗震结构设计时,不仅是提供地震动输入,也是确定建设场地避让范围的重要依据之一。以区域地震构造背景分析、目标断层活动性鉴定、地震危险性评价为基础,结合断层探测结果,利用统计经验关系等最终确定发震断层,并建立相应的震源模型。采用显式有限元和并行计算技术计算目标区域场地的长周期地震动。利用有限断层随机合成的方法,计算高频地震动。将低频和高频地震动合成为目标区域内的宽频带地震动时程。对局部特殊场地条件地区,基于场地调查和勘探的数据,利用等效线性化等方法进行一维土层的非线性反应计算,给出这些特殊场地的宽频带地震动时程。最后,根据地震动时程获得设定地震发生时,目标区域的峰值加速度分布预测图和相应的反应谱。以长春市为例预测了在设定地震发生时,近断层地震动场的分布情况。当长春尖山子—卡伦断层发生6.0级地震时,潜在破坏性地震动的影响范围集中在附近,沿断层走向分布。加速度峰值沿断层垂直变化,主要为90 Gal～140 Gal。只是在长春市南部加速度峰值达到200 Gal。本研究的预测结果具备断层附近地震动的一些最基本的特征,符合当前对断层附近地震动的基本认识。     

震后城市地震动场快速评估方法——以福州盆地为例

震后灾情的快速获取是灾后应急的基础,传统的方法是根据现场调查结果决定应急方案。受灾程度的分布常以烈度分布图描述,而烈度又与加速度峰值密切相关。本文提出了一种震后地震动场分布快速评估的方法。该方法将主要依据灾区基岩台站的实时强震记录(无强震记录也行)和该地区的加速度衰减关系,再结合该地区各类场地的地震动放大因子,则可快速估计该地区地震动场分布,从而确定灾情,为政府的应急决策提供依据。     

祝大庆油气田再铸辉煌

世人熟知,大庆油田50余年前的发现,对我国经济建设推进和人民生活水平保障,至今仍功业犹存."大庆下面找大庆"和"大庆外围找大庆"既是50年来世人的期盼,也正是大庆油田自身的渴望和可实现的奋斗蓝图.然而,人们也记得,在大庆大型油田发现后的相当时段内,国内油气勘探界在认识层面上存有二大误区,表现为:   (1) 重视石油,忽视天然气; (2) 油气勘探作业一般都绕开火山岩地区;进入勘探钻井阶段时,若遇到火山岩则另寻其他井位.   临近新世纪之际,正是国家自然科学基金委员会及后来的中国科学院知识创新工程重大项目在大庆实施之时.这两个重大项目内容侧重面有异,而在立项时都将徐家围子的火山岩天然气勘探列为主攻研究靶区.大庆油田勘探部当时提出的储量目标定格在300亿立方米天然气发现的研发布署上,商定"油储项目"的研究绩效考核原则定为100亿立方米.从实效而言,10余年前定的这2个储量目标数字,今天看来真可谓是儿语戏言;然而,这却是"油储项目"所有成员的期盼和为之奋斗而深化研究的科研思路、地质表述、物理模型、数字表达、计算能力提升(PC集群研制)和现场诸多具体实施的一体化方案生成与实际运作所产生的中心思想和动力所在.   功夫不负有心人,2001年12月"徐深1井"钻探成功,一举获得300亿立方米天然气储量.于是,又开始为攻克第一个、第二个和第三个1000亿立方米的天然气探明储量目标而努力拼搏.这是一个铭刻至深的跨越,以当时的"产、学、研"一体化科研思路作为典型案例的总结也深得人心.没几年,我们都知道大庆油田已获得了当时排名位居全国第5、我国东部地区第1的大型天然气田,并完成2400亿立方米探明储量和首期设计年产60亿方的壮举.   现转录从友人处得到的,可形象刻画人们对自然界认知的3个层次表述:   (1) 见山是山,见水是水; (2) 见山不是山,见水不是水; (3) 见山还是山,见水还是水.   我以为若将之用于概述"油储项目"对火山岩油气储集体勘探实践认识提升过程中的认知表达,或许也是一种通俗而形象生动的说法.   前文所述"徐家围子"大型天然气田发现情况,旨在于期盼各有关参研人员切不可受限于10余年前大庆大气田发现这一巨大业绩生成之中的具体经验.我以为"油储项目"只是第一步办成了"看到了山"也"看到了水".当前对徐家围子大型天然气田的研发有一定的认识,通俗地讲是"只要找到了古火山口就能发现气田",困难之处却在于对所发现的气田尚不知可否以某种形态顺延展拓.我以为当前以大庆陈树民和冯志强博士为首席科学家的这一届"973"项目"火山岩油气藏的形成机制与分布规律",正处于十分关键的新认知和新发现阶段.本专辑的内容,反映了他们工作中的阶段性成果.中外油气勘探历程显示,油气发现和储量增长往往呈现脉动-停歇式的周期性特点.即,有些油气发现后,出现一段时间停滞,然后又有新发现、再出现间歇期.长期的勘探实践证明,要保持持续稳定的储量增长,就必须毫不松懈地坚持油气地质理论和勘探技术的不断创新.蓄积待发的火山岩油气勘探,为我们提供了开拓新型油气资源的难得机遇,同时也向我们提出了地质地球物理理论创新和技术研发的巨大挑战.基于此,尽管我早已不再具体介入大庆油田的一些实际工作了,但仍希望借此机会和业内同仁交流,并尽自己所能为大庆、为我国油气产业的可持续发展做些实事.   若认同对大庆火山岩天然气藏发现的上述现行通俗说法,那么,寻求古火山的喷发期次和喷发地域,本应无可厚非,也是一不可或缺的基本工作;然而,若进而断定"火山喷发成藏"这一结论,则需严密的科学证据和逻辑论断,特别是搞清火山活动和油气运移之间的匹配关系.切忌重犯"立论在先,取证在后"的不科学思路和方法.我近期进行一些区域性的油气及金属矿勘探的布署研究,曾建议青年人要大胆地联合"3G"(地质Geology、地球物理Geophysics、地球化学Geochemistry)的知识、思路、方法和相关研究生产力量,有效组织起来制定联合研究方略措施.本文集尽管只是反映大庆大气田发现的近期研究的部分进展,但我期盼在本届"973"项目目标实现的前提下,力求再滚动5年,为开展"产学研用"的"3G"联合研究打下基础.就地质对象的复杂程度和油气目标的多样性而言,火山岩油气勘探无疑是一项十分艰苦卓绝的工作,确实需要多方联合、集中财力和智慧、长期探索、不懈努力,要打造一支产学研用结合、国际领先的创新团队,使我国在火山岩油气勘探领域形成国际竞争优势.我本人一直和大庆同仁一样,期盼着大庆实现万亿级立方米天然气储量目标,也坚信大庆必将再铸辉煌.   还要感谢中国科学院地质与地球物理研究所李幼铭研究员和刘洪研究员为本专辑的出版所做出的辛勤劳动.     

P-SV波展平变换的精确求解--以地震面波为例

以地震面波问题为例,提出P——SV波展平变换的精确求解方法并以此为基础讨论了近似求解方法的适用性及适用范围. 结果表明,展平变换指数m对最终结果没有显著影响,因此可选取任意值;在短波近似条件下,展平变换的近似解法是适当且合理的;展平变换的近似解法比精确解法的效率高一倍. 对于频率较低的问题,应采用精确的求解方法.     

Exact solution of earth-flattening transformation for P-SV waves: Taking surface wave as an example

Taking surface wave as an example this paper proposes an exact solution of earth-flattening transformation for P-SV waves and discusses the applicability of the approximate methods. The results show that the transform parameter m has little influence on the final results, and on the condition of short wave approximation, approximate earth-flattening transformation is suitable. Moreover, the efficiency of approximate transformation is twice of that of exact transformation. For low frequency problems exact earth-flattening transformation should be used.     

地震-重力联合反演及效果——以天津-北京-赤城地震探测剖面为例

充分运用地震与重力场不同方法的优点,以天津-北京-赤城高精度、高分辨率人工地震探测剖面(DSS)为例,采用地震解释模型结果为约束,通过正反演拟合,获得剖面上密度结构,再对剖面两侧地震解释的模型结果重新进行拟合修正.实践表明,用重力-地震相互约束开展联合反演,可以克服单一方法存在的缺陷和不足,使获得的结果更接近研究区的实...     

Information theory in nonlinear error growth dynamics and its application to predictability:Taking the Lorenz system as an example

In nonlinear error growth dynamics,the initial error cannot be accurately determined,and the forecast error,which is also uncertain,can be considered to be a random variable.Entropy in information theory is a natural measure of the uncertainty of a random variable associated with a probability distribution.This paper effectively combines statistical information theory and nonlinear error growth dynamics,and introduces some fundamental concepts of entropy in information theory for nonlinear error growth dynamics.Entropy based on nonlinear error can be divided into time entropy and space entropy,which are used to estimate the predictabilities of the whole dynamical system and each of its variables.This is not only applicable for investigating the dependence between any two variables of a multivariable system,but also for measuring the influence of each variable on the predictability of the whole system.Taking the Lorenz system as an example,the entropy of nonlinear error is applied to estimate predictability.The time and space entropies are used to investigate the spatial distribution of predictability of the whole Lorenz system.The results show that when moving around two chaotic attractors or near the edge of system space,a Lorenz system with lower sensitivity to the initial field behaves with higher predictability and a longer predictability limit.The example analysis of predictability of the Lorenz system demonstrates that the predictability estimated by the entropy of nonlinear error is feasible and effective,especially for estimation of predictability of the whole system.This provides a theoretical foundation for further work in estimating real atmospheric multivariable joint predictability.     

地磁FHD型质子矢量磁力仪噪声性能故障分析

针对宿迁台FHD型质子矢量磁力仪观测数据从2020年4月28日出现噪声增大问题,我们通过对仪器参数设置、观测环境、观测仪器、运行状况分类逐一进行检查、排查与分析,确认FHD仪器主机发生故障。故障原因为仪器补偿电流电路中的电容器件老化被击穿,检修更换器件得以解决。经检修后,该仪器观测数据磁偏角D、水平分量H和垂直分量Z的计算平均噪声由故障时的1.19′、1.45 nT、1.58 nT降低为0.82′、0.32 nT、0.50 nT,各分量噪声水平获得了明显的改善。通过对地磁仪器和外部观测环境问题的分类检查、检测与判断,并对查明引起数据噪声增大原因归类总结,为地磁台站查找分析数据噪声变大主要原因提供一种科学有效的检测方法。      

Precision estimation and geomorphological analysis based on the DEM generated by InSAR: Taking Damxung-Yangbajain area as an example

Digital elevation model (DEM) can be generated by interferometric synthetic aperture radar (InSAR). In this paper, the interferometric processing and analyses are carried out for Damxung-Yangbajain area in Tibet, using a pair of Europe remote-sensing satellite (ERS)-1/2 tandem SAR images acquired on 6 and 7 April 1996. A portion of the In- SAR-derived DEM is selected and compared with the 1:50 000 DEM to determine the precision of the InSAR-derived DEM. The comparison indicates that the root mean squared er...     

An EcoCity model for regulating urban land cover structure and thermal environment: Taking Beijing as an example

Urban land-use/cover changes and their effects on the eco-environment have long been an active research topic in the urbanization field. However, the characteristics of urban inner spatial heterogeneity and its quantitative relationship with thermal environment are still poorly understood, resulting in ineffective application in urban ecological planning and management.Through the integration of "spatial structure theory" in urban geography and "surface energy balance" in urban climatology, we proposed a new concept of urban surface structure and thermal environment regulation to reveal the mechanism between urban spatial structure and surface thermal environment. We developed the EcoCity model for regulating urban land cover structure and thermal environment, and established the eco-regulation thresholds of urban surface thermal environments. Based on the comprehensive analysis of experimental observation, remotely sensed and meteorological data, we examined the spatial patterns of urban habitation, industrial, infrastructure service, and ecological spaces. We examined the impacts of internal land-cover components(e.g., urban impervious surfaces, greenness, and water) on surface radiation and heat flux. This research indicated that difference of thermal environments among urban functional areas is closely related to the proportions of the land-cover components.The highly dense impervious surface areas in commercial and residential zones significantly increased land surface temperature through increasing sensible heat flux, while greenness and water decrease land surface temperature through increasing latent heat flux. We also found that different functional zones due to various proportions of green spaces have various heat dissipation roles and ecological thresholds. Urban greening projects in highly dense impervious surfaces areas such as commercial, transportation, and residential zones are especially effective in promoting latent heat dissipation efficiency of vegetation, leading to strongly cooling effect of unit vegetation coverage. This research indicates that the EcoCity model provides the fundamentals to understand the coupled mechanism between urban land use structure and surface flux and the analysis of their spatiotemporal characteristics. This model provides a general computational model system for defining urban heat island mitigation, the greening ratio indexes, and their regulating thresholds for different functional zones.     

油井动态与地震关系研究的新进展

对油井动态与地震关系进行了系统、深入研究,取得了新的进展,给出了油井动态多种观测参数间定量的相互关系数学表达式,给出了由油井压(水位)的变化反演含油(水)层应力变化的定量计算方法与程序,给出了多维的时、空、强大区域应力场的演化图像,给出了较科学的油井动态数据处理方法,对动态异常演化的时空分布特征与观测点所处的构造位置进行综合研究。     

冷水源井水温固体潮现象及其机理研究以黄村井为例

该文对黄村冷水源井的水温固体潮现象进行了观测研究,初步解释了冷水源井的水温固体潮汐的形成机理.通过对黄村观测井进行水温梯度的详细观测及不同深度水温的对比观测研究,得到了黄村井水温潮汐现象的观测结果:① 黄村冷水源井的水温固体潮的相位与水位的相位是相反的;② 黄村井水温梯度曲线呈下凹型,特别是在含水层及受含水层进出水影响较大的附近区域下凹程度大,且随着与含水层底板距离逐渐变大,下凹程度也变小;③ 水温传感器的观测值与含水层观测距离存在一定的规律性:距离含水层越远,水温潮汐差越小, 直至潮汐变化消失.这说明冷水源井与热水井的水温潮汐现象是不同的,前者是吸热过程, 后者是放热过程,由此造成二者水-热动力学特征的不同.      

突发性灾害事件信息搜集整理与服务——以汶川地震为例

以汶川地震信息服务为例,从突发性灾害事件不同时期和阶段信息产出的特点、范围以及提供多元化信息综合服务,探索了突发性灾害事件中信息的搜集整理及服务模式。从多角度阐述了突发性灾害事件发生时如何快速捕捉相关信息资料、科学分类整理以及迅速组织起应对性的信息管理与服务,达到为政府和公众赢得减灾实效的目的。     

油气区断层带摩擦强度研究进展

油气区断层再活动会造成过断层井的井壁不稳定,增加生产井剪切套损风险及油气渗漏风险甚至诱发地震.浅埋断层带中广泛发育的断层泥对断层摩擦滑动具有重要影响,在特定地质条件下断层泥对断层带摩擦强度具有显著的弱化作用.传统的断层稳定性评价方法多数采用断层摩擦强度的均质模型.然而大量研究表明,断层泥受多种因素的影响在空间上表现出明...     

参量阵浅地层剖面仪在海底羽状流探测中的应用——以ATLAS P70在马克兰海域调查为例

海底渗漏的羽状流是沉积层赋存天然气水合物的重要证据之一,基于非线性水声学原理的参量阵浅地层剖面仪作为海洋探测的重要设备,对于获得羽状流在水体中的物性特征和渗漏点的浅地层信息有着重大意义.本文根据ATLAS P70浅地层剖面仪在马克兰海域调查中得到的浅地层剖面数据,结合多道地震数据、多波束数据以及地质样品等资料,刻画了研究区内羽状流形态特征,分析了羽状流区海底地层流体运移的通道以及近海底微地形地貌特征.通过研究发现在羽状流区伴随泥火山喷发,自生碳酸盐岩发育,剥蚀海底松散沉积物形成大小不一的麻坑,滋生生物群落等特征.反映在浅剖初始高频(20 kHz)数据界面上羽状流表现为柱状浑浊反射异常,形态呈火焰状,高度由80 m到1500 m不等;对应在次级低频(4 kHz)信号界面可以清晰显示流体渗漏的浅地层结构特征,从中不仅可以识别出流体的运移通道,如泥火山和管状通道等,而且揭示了流体逸散的残留地貌,如麻坑构造和海底滑坡等.本文依托参量阵浅地层剖面数据,对巴基斯坦马克兰海域羽状流有了较全面的认识,为天然气水合物的研究垫定了基础.     

强震前断裂亚失稳阶段及失稳部位的特征研究——以新疆南天山西段为例

我们把处于亚失稳阶段的断裂简称为亚失稳断裂,亚失稳阶段是断层临近失稳的最后阶段,识别这个阶段并判断出地震最终的发生位置是一个关键的科学问题.参考实验室关于断层亚失稳应力状态的研究结果,以6.8级以上地震为研究的目标地震,提出判定具备发生6.8级以上地震的亚失稳断裂研究方法：①构造区Benioff应变积累支持6.8级以上地震发生;②从高应变积累构造区中找出高应变积累且应变开始缓慢释放的断裂;③区分断裂的积累段和释放段,根据断裂释放段的协同化程度判定其是否处于亚失稳阶段,寻找失稳部位;④断裂Benioff应变是否符合加速释放模型,分析亚失稳断裂发震的紧迫性.本文以南天山西段为研究区,使用亚失稳断裂判定方法对2008年10月5日乌恰6.8级地震进行回溯性研究,结果显示卡兹克阿尔特断裂在主震前具备上述4个条件,预测取得较好的效果;进而使用该方法对研究区现今应力状态进行探索性预测研究,发现目前柯坪断裂符合亚失稳状态条件的前三条,需关注该断裂的地震活动.

     

危险率函数在地表破裂型地震危险性评估中的应用—以宁夏灵武断裂为例

在对中国北部板内地区的古地震资料拟合、给出时间相依的统计模型基础上,利用近期获取的灵武断裂有关资料和危险率函数,对灵武断裂未来一定时段的发震潜势和当前地震危险性特征进行了分析,认为该断裂已进入发震时段,在未来10－100年内有发生7．0－7．5级左右地震的潜势。