一体化研究方法在塔中地区碳酸盐岩储层预测中的应用

塔中地区现有三维地震资料覆盖面积4530km2以上,并已全部实现数据加载。为提高该区碳酸盐岩储层预测的精度和效率,在前期工作的基础上,初步建立了塔中一体化研究平台,进行包括数据管理、地层对比、储层对比、储层地震响应特征分析和储层综合评价在内的应用研究。结果表明,可以实现数据共享和有效管理,实现地质、地震、测井的有机结合。数据整理和实现办法适合实际,能清晰直观地体现碳酸盐岩储层发育情况。     

剩余层速度分析在南海天然气水合物解释中的指示意义

地下介质的地震波速度与岩石性质有密切的关系,反映岩石类别和其中含流体的状况。剩余层速度分析是在分析层速度数据基础之上,进行剩余层速度计算,突出局部速度异常,配合BSR分布及振幅异常分析,预测天然气水合物分布的范围。本研究通过对BSR层层速度和剩余层速度的计算,并且结合多种特殊地震属性以及BSR分布范围进行综合分析,进一步了解层速度和剩余层速度在水合物解释中的指示意义：①地层层速度能在一定程度上反映岩性分层、岩石类别和含流体状况,高值层速度与地层厚度、压实作用和岩石性质有关,含水合物地层的层速度往往比一般地层的层速度高;②剩余层速度消除了地层厚度和压实作用的影响,高值剩余层速度主要是由岩性的差别引起;③结合BSR和其他地震属性分析可判断剩余层速度是否由水合物引起;④含水合物地层中,剩余层速度越高水合物的含量越高;剩余速度越低,说明泥质含量越高或者是气体的含量越高。     

辅助微分方程完全匹配层在声波方程数值模拟中的应用

在地震波数值模拟中,为提高算法精度,需要使用高阶时间更新格式,而普通的非分裂完全匹配层（PML）吸收边界局限于低阶时间格式。辅助微分方程完全匹配层（ADE PML）是一种可以适应任意阶时间格式的非分裂完全匹配层技术,且可以直接应用复频移拉伸算子以提高PML在高角度入射时的效果。作者将ADE PML应用于声波方程四阶Runge Kutta时间格式的数值模拟中,对其吸收效能进行了检验。数值模拟表明,复频移ADE PML在高角度入射时表现优于非复频移ADE PML。另外,不同辅助变量更新格式的吸收效果存在微小差异,显格式下计算结果与解析解吻合较好。长时间能量衰减计算表明ADE PML可以稳定至2 × 10⁵时间步。     

蒙特卡罗法在天然气水合物资源量计算中的应用

天然气水合物甲烷资源量的估算是天然气水合物研究中的热点问题。运用体积法计算含水合物沉积物中的甲烷资源量时,存在参数赋值不确定的问题,从而影响了计算结果的可信度。采用蒙特卡罗法,通过计算样本的频率可以较好地评价和描述计算结果的信度,弥补体积法的不足。对采用蒙特卡罗法估算甲烷资源量的原理进行了分析和探讨,并以麦肯齐三角洲和南海海域水合物为例,计算了水合物赋存区的甲烷资源量。     

Accumulation and exploration of gas hydrate in deep-sea sediments of northern South China Sea

The large deep-sea area from the southwestern Qiongdongnan Basin to the eastern Dongsha Islands,within the continental margin of northern South China Sea,is a frontier of natural gas hydrate exploration in China.Multiform of deep-sea sedimentations have been occurred since late Miocene,and sediment waves as a potential quality reservoir of natural gas hydrate is an most important style of them.Based on abundant available data of seismic,gravity sampling and drilling core,we analyzed the characteristics of seismic reflection and sedimentation of sediment waves and the occurrence of natural gas hydrate hosted in it,and discussed the control factors on natural gas hydrate accumulation.The former findings revealed the deep sea of the northern South China Sea have superior geological conditions on natural gas hydrate accumulation.Therefore,it will be of great significance in deep-sea natural gas hydrate exploration with the study on the relationship between deep-sea sedimentation and natural gas hydrate accumulation.     

南海北部神狐海域天然气水合物成藏模式研究

南海北部陆坡神狐海域是我国海洋天然气水合物勘探开发研究的重点靶区,独特的水合物成藏特征,难以利用当前观测到的沉积速率和流体流动条件对其成藏机理进行解释和量化说明,对其形成演化模式和控制因素尚不明确.本文构建了海洋天然气水合物形成演化过程的动力学模型,模型的主控参量为海底沉积速率和水流速率,以此计算了神狐海域天然气水合物聚集演化过程,并与饱和度的盐度测试值进行对比.最后,在研究神狐海域地质构造活动和水合物成藏动力学基础上建立了神狐天然气水合物形成演化模式.认为神狐海域当前的天然气水合物是在上新世末—更新世早期断裂体系水合物基础上继承演化而来的,神狐海域天然气水合物形成演化具有典型的二元模式.第一阶段水合物形成发生在距今1.5 Ma之前构造活动形成的断裂体系中,高达50 m/ka的孔隙水流动携带了大量的甲烷进入水合物稳定带,导致了水合物的快速生成,在4万年内形成了饱和度达20%的甲烷水合物;第二阶段发生在1.5 Ma以来,泥质粉砂沉积使沉积体渗透率骤减,0.7 m/ka的低速率水流使甲烷供给不足,在海底浅层新沉积体中无法生成水合物,仅在水合物稳定带底部有缓慢的水合物继承增长,并因此形成了神狐海域当前观测到的水合物产出特征,而且水合物资源量仍在减少.     

塔中地区中-下奥陶统碳酸盐岩孔洞-裂缝储集系统划分及其特征

塔里木盆地塔中地区下奥陶统鹰山组是一套由喀斯特改造的碳酸盐岩储层,其储集空间主要为裂缝或与裂缝相关的溶蚀孔洞,岩石基质孔隙很低.这些储集空间主要是由多期表生溶蚀作用与后期上升型溶蚀作用叠加改造的结果,因此储层结构复杂、非均质性强.针对这类储层的发育特点,从储层地质静态描述的角度,按系统论思想,明确了“孔洞-裂缝储集系统”的科学内涵,提出了以缝洞储集单元为核心的解剖思路和方法,并以多种地球物理方法包括叠前裂缝预测技术、碳酸盐岩古地貌分析技术、地震-测井联合波阻抗反演技术以及三维地震属性提取及雕刻等所揭示的信息为基础,综合考虑储层发育的构造及其水文地质边界条件,对缝洞储集单元进行了划分.在此基础上,结合钻井岩心及测井分析获得储集空间类型、结构及其成因信息,将该区缝洞储集单元划分为表生岩溶型、热液岩溶型和裂缝型3种成因类型,明确了部分储集单元的成因属性.      

南海西部海底巨型麻坑活动性示踪研究

南海西部陆坡海域海底广泛发育麻坑,其规模和数量在世界范围内均属罕见,但关于它们目前的活动特征尚不清楚。通过对西沙隆起西南部麻坑区采集的两根沉积柱样孔隙水SO^2–4、K^＋、Mg^2＋、Ca^2＋、Sr^2＋以及溶解有机碳（DIC）含量随深度的变化特征的研究,揭示麻坑内与硫酸根消耗有关的生物地球化学过程,并推断麻坑目前的活动状况。采集于麻坑外的C9柱样SO^2–4浓度变化整体呈向下凹的形态降低,减少的硫酸根是被有机质硫酸盐还原作用消耗。采集于麻坑内的C14柱样SO^2–4浓度梯度呈现明显的三段式变化,0.00-0.66 m内SO2–4浓度变化主要受有机质硫酸盐还原作用控制,0.66-3.70 m受有机质硫酸盐还原和甲烷缺氧氧化共同控制,3.70 m以下部分主要受甲烷缺氧氧化作用的影响。根据C14柱样3.7 m以下孔隙水硫酸根浓度梯度计算的硫酸根-甲烷交接带（SMI）约在14.3 m处,甲烷向上扩散的通量约为0.0144 mol/（m^2·a）。此外,2个柱样沉积物孔隙水的Ca^2＋浓度均随深度明显降低,而Mg2＋浓度略微降低,主要与自生碳酸盐矿物沉淀有关。C14的Mg/Ca和Sr/Ca随深度变化指示该柱样沉积物中自生碳酸盐岩矿物主要为高镁方解石。2个柱样的孔隙水地球化学特征显示目前研究区麻坑活动不活跃, C14麻坑中含甲烷流体发生微弱渗漏,可能处于麻坑活动的衰落期。     

钻孔轨迹参数计算及三维成图方法研究

随着经济发展及矿产资源开发利用程度进一步提高,地质勘探向着深部、复杂地层发展,钻探施工钻孔也向着定向孔、分支孔的方向发展。地质目的对钻探工艺的要求越来越高,在控制钻孔轨迹方面也需越来越精准。本文就钻孔轨迹参数计算及成图作了详细介绍,阐述了钻孔轨迹相关概念及有关参数的计算方法;通过对Excel电子表格相关功能的研究,成功地将其应用到钻孔轨迹参数计算与处理分析中;通过对Solidworks三维制图软件的研究,成功地将其应用到钻孔轨迹监测及成图方面;通过实际工作案例验证了上述方法的可行性。     

黄土高原干旱半干旱地区气溶胶光学厚度遥感分析

利用兰州大学半干旱气候与环境观测站2006年8月-2008年10月太阳光度计(CE-318)观测资料和同期卫星MODIS(Terra和Aqua)产品资料,分析了该站气溶胶光学厚度(AOD)日变化、月变化和Angstrom波长指数(α指数)月变化特征,发现春季AOD日变幅最大,存在双峰现象,秋、冬季较小;9月AOD最小,4月和12月AOD较大;α指数在4月最小,7月最大.采用太阳光度计反演的550 nm AOD与Terra-MODIS和Aqua-MODIS AOD产品相比较,Terra-MODIS与太阳光度计AOD相关系数为0.69,大于Aqua-MODIS的0.62.并从地表反照率假设、气溶胶模型选择和云影响等方面分析了产生对比偏差的原因,进一步分析了黄土高原干旱半干旱地区AOD的分布和季节变化特征.结果表明:气溶胶光学厚度呈西低东高的分布特征;AOD高值中心与大城市有较好对应;黄土高原干旱半干旱地区AOD在春季最大,夏季有所减小,秋季最小,但冬季升高;Aqua-MODIS中深蓝算法对西北荒漠地区亮地表AOD的反演效果较好.