陆海统筹地形地貌综合编图方法研究

由于陆海地形数据在调查程度和精度上存在较大差距,地形图件陆海联编较为困难。系统梳理了海岸带地形地貌陆海统筹的复杂程度,总结了陆海联编地形图的基本原则,探讨不同情况下陆海地形数据的无缝拼接方法和图件编制的主要要素。以南通陆海统筹地形地貌综合图为例,按照成果类型综合归类,进行地形、地貌、坡度、冲淤变化等信息的综合集成,绘制陆海统筹的地形地貌综合成果图,通过1张图即可查询。陆海统筹地形地貌综合成果新的展现形式,有利于成果的查询和实际应用,供后期开展相应的陆海图件联编参考。     

延长油田水平井钻井关键技术研究

水平井钻井技术对延长油田低渗透油藏的勘探开发具有重要意义。从钻井设计出发,提出了三维轨迹、负位移、三增剖面等剖面优化设计以及二开的井身结构设计;针对水平井地质导向的技术难点,形成了相应的技术对策;为解决原KPAM钻井液体系抑制性较差的问题,通过室内实验确定了阳离子乳液聚合物钻井液体系配方。这些关键技术有效性的保证了延长油田水平井钻井安全平稳运行。     

苏北沿海地区土地质量地球化学评价及空间分布研究——以射阳兴桥镇为例

以江苏射阳兴桥镇1∶5万多目标区域地球化学调查成果数据为基础建立评价模型,对射阳兴桥镇耕作层土壤进行土地质量地球化学评价及空间分布研究,掌握兴桥镇土地质量现状,并对工作区农业发展规划和优质农产品种植提出合理建议。     

中-晚二叠世上扬子地块(四川盆地区)裂解的沉积响应

中-晚二叠世,上扬子(四川盆地区)碳酸盐岩台地内发育三条北西-南东走向的裂谷,它们是重要的油气储集区带,如普光和元坝气田就产于开江-梁平裂谷两侧。但是对这些裂谷的开始时代和构造成因等关键地质问题,还缺乏详细的沉积学研究,且存在较大争议。本文通过大比例露头剖面和钻井岩芯测量以及详细的沉积相分析对比,对开江-梁平裂谷的构造沉积过程进行了深入细致的研究。调查发现,在开江-梁平裂谷北缘,中二叠统栖霞组上段至茅口组2段发育大规模斜坡相碳酸盐岩滑塌堆积,揭上扬子地块四川盆地区于中二叠世栖霞晚期开始发生伸展裂解。茅口组3段至上二叠统长兴组为超覆于滑塌堆积之上的硅质岩和碳-硅质泥岩等深水盆地相沉积,表明开江-梁平裂谷从中二叠世茅口晚期开始由伸展裂解转变为区域沉降,即开江-梁平裂谷经历了伸展裂解和区域沉降两个构造沉积阶段。伸展裂解阶段,开江-梁平裂谷是一个发育于碳酸盐岩台地内的不对称海相半地堑盆地,北侧为发育大规模碳酸盐岩滑塌堆积的下盘断斜坡带,南侧为发育缓斜坡生物碎屑滩和礁灰岩的上盘缓斜坡带;区域沉降阶段,开江-梁平裂谷表现为东翘西降的不均匀沉降,发育自东向西不断进积的潮坪-潟湖相和高能浅滩相沉积等。本文研究成结果对分析和圈定四川盆地区中-晚二叠世油气储集相带的时空分布具有重要科学意义,也为研究碳酸盐岩滑塌堆积提供了一个新范例。     

旋翼无人机工业区航测精度与控制点数量关系研究

针对工业区地表地物情况复杂、控制点布设不便的问题,提出了研究该特殊区域控制点个数与摄影测量成图精度关系的方法,以求用尽量少的控制点获取精度最高的摄影测量成果。以山东省某煤矿厂区旋翼无人机航拍为例,设置航高100 m,获取影像245景,设计了3、5、7、9、11、13、15、17、19九个等级的控制点数目,并设参照组消除了控制点布设方案引起的误差。分析得出结论,成果精度随控制点个数增加而提高,控制点增加到11个时竖直方向精度达到最优,增加到15个时水平精度达到最优。为以后类似情况无人机摄影测量工作控制点个数的选取提出了建议。     

煤层气合采地质研究进展述评

煤层气合采是提高多煤层区煤层气开发效率的重要途径,但成藏作用的特殊性决定合采方式与产能效果复杂多变,高效开发面临较大挑战。我国煤层气地质工作者围绕多煤层煤层气成藏与合采可行性开展大量基础研究与工程实践,取得丰富的阶段性成果,为深化煤层气开发地质理论、推动产业发展提供有力支撑。从叠置煤层气系统成藏机理、合采地质约束条件、合采可行性判识方法、合采储层伤害4个方面,系统分析评述我国煤层气合采地质领域的最新研究进展,以期为后续研究开展、工程实施与产业建设提供参考。主要认识可概括为:(1) 深化了叠置煤层气系统成藏的层序控气机理以及成岩作用与地应力的后期改造效应;构建了煤系地下水环境化学封闭指数,为判识含气系统叠置性及流体动力条件提供了新的参数,结合流体压力剖面识别出3类含气系统叠置地质模式(增长型、衰减型和稳定型);进一步将叠置煤层气系统理念扩展到煤系气范畴,提出煤系复合储层叠置含气系统“共采兼容性”理论与方法体系,并应用于煤系气合采先导示范工程,取得初步应用成效;(2) 华北石炭?二叠系(太原?山西组)与黔西?滇东上二叠统(长兴?龙潭组)是煤层气合采研究与工程实践的热点区域(层域),压力系统及渗透性差异是合采中最受关注的地质因素。华北山西组、太原组的水动力系统与供液能力差异是制约合采效果的重要因素,黔西?滇东地区合采煤层的最大层间跨度、累计煤厚、煤体结构受到更多关注,表层水干扰是制约织金区块煤层气合采效率的关键;(3) 产能分析、物理模拟、数值模拟、产出水地球化学分析是煤层气合采可行性与干扰判识的重要方法,提出了基于产出水地球化学解析合采井产出水源和判识干扰程度的基本思路、技术图版和评价流程及基于产能曲线分峰剥离的产层贡献分析方法,技术方法的不断成熟、创新为煤层气合采方案、工艺优化与效率提升提供了有力支撑;(4) 煤层气合采对地质条件与工程扰动更为敏感,易诱发储层伤害,涉及产层暴露诱发的贾敏效应与气锁伤害,压力系统与渗透性差异诱发的应力与速度敏感伤害。均一化储层改造、分压力系统开采(分时间或分空间)、精细化排采设计与管控是降低储层伤害的有效途径。      

珠江口盆地构造变形特征与白云凹陷构造-沉积正演模拟研究

珠江口盆地构造演化与南海扩张运动之间的关系一直是众多研究者关注的重点,盆地内构造变形信息对南海多期次的扩张运动具有十分重要的指示作用。为研究珠江口盆地构造变形特征与白云凹陷构造演化,本文对横跨珠江口盆地的三条区域地震反射剖面及过白云凹陷沉积中心的地震反射剖面进行精细的构造解析,同时对白云凹陷主控正断层系统开展正演模拟研究。结果表明,过珠江口盆地东部、中部和西部的三条区域地震反射剖面都反映“三隆夹两坳”的结构特征;剖面对比发现盆地中部吸收的累计构造变形量最大,其中白云凹陷最为突出。对白云凹陷内的控凹正断层系统展开的2D-Move几何学正演模拟研究结果表明,该凹陷主要受控于三条北倾的铲形正断层,活动时间集中于T80～T70(约38～32 Ma)。结合白云凹陷反映的强烈活动时间和沉积分布特征,我们认为白云凹陷的形成可能与南海北部早期伸展作用相关,期间可能叠加了西北次海盆的扩张作用;西北次海盆扩张作用结束后,整个珠江口盆地构造演化都受到了东部次海盆扩张作用的影响。     

表层岩溶裂隙带土壤地表流失/地下漏失室内模拟实验

以表层岩溶裂隙带为研究对象,采用室内模拟降雨的方法,通过控制降雨强度、坡度、裂隙宽度、裂隙产状,研究其对土壤地表流失、地下漏失的影响。结果表明:（1）土壤地表流失主要受降雨强度和坡度的影响,土壤地表流失量随降雨强度的增大而增大、随坡度的增大而增大,30°坡面土壤地表流失量最高。（2）土壤地下漏失主要受裂隙宽度、产状和坡度的影响,对降雨强度的响应不明显;土壤地下漏失量与裂隙宽度大小呈正相关关系,裂隙走向与坡面走向呈30°时最容易发生土壤地下漏失;坡度与土壤地下漏失的发生呈负相关关系;伴随降雨,土壤地下漏失速率变化幅度较大,漏失速率先增加后减小直至停止。无落水洞、漏斗等管道的岩溶坡面土壤流失的主要形式是地表流失,而土壤地下漏失的主要通道是落水洞、漏斗等大型岩溶管道,土壤地下漏失对土壤流失的总贡献率小于5%。      

煤炭开发工程“五化协同”模式研究

矿业工程是人类获取能源与原料的重要手段,随着新一代信息化技术与传统采矿技术的深入融合,传统矿业工程管理技术难以适应煤炭资源高效开发与利用的需求。由此,提出了基于融合赋能管理思想的“五化协同”工程管理方法,阐述了包含绿色化、智能化、集成化、专业化、精细化的“五化”主要内容,分析了“五化”协同建设的多目标、协同、开放、伺服、自组织等特性,构建了以价值最优化为整体目标,以“五化”协同融合为核心的全生命周期工程构架体系。在指导煤矿智能化建设实践中,取得了智能化开采与智能化建井工程的安全高效建设。为矿业工程决策、建设与管理提供了一条科学的可借鉴、可复制的工程管理模式,以引领我国煤矿智能化建设与管理新方向,践行工程与经济、工程与技术、工程与管理及人与自然和谐统一的工程哲学思想,对于工程建设与管理具有重要意义。      

四川茂县新磨村滑坡启动机制物理模拟试验研究

2017年四川省茂县新磨村滑坡的启动具有明显的“锁固段”效应。在现场调查基础上,采用高强度脆性材料制作斜坡模型,开展物理模拟试验,重现滑坡变形破坏过程,分析新磨村后山高位顺层滑坡在反倾节理和潜在滑移破裂面控制下的启动机制,结合“锁固段”岩体变形破坏特征、变形监测数据和声发射信号,研究滑坡临滑前兆。试验发现：受上部滑体推挤,滑源区前部“锁固段”岩体沿反倾节理鼓胀剪出,在坡表形成鼓胀裂缝,在斜坡内部形成顺坡向拉裂面,两组破裂面组合形成阶梯状破坏面,构成“锁固段”岩体破坏边界条件。斜坡在上部滑移块体推挤下,中部形成向临空面高速启动的弹射块体,并带动下部倾倒块体向坡外运动,滑坡启动。故对于此类滑坡,可将沿反倾节理剪出形成的鼓胀裂缝视为宏观临滑前兆;同时在“锁固段”屈服阶段,坡表与坡顶的位移比值随时间先快速增长、后平缓,表征滑面逐渐贯通,滑坡各部位变形逐渐趋于协同,滑坡即将失稳。该比值时序曲线的斜率趋近于零可视为此类滑坡的临滑前兆。研究结论对发育反倾节理的顺层边坡失稳预警有理论和实践意义。