水平开发井在海上油田储量评价和开发生产中的应用

海上油田开发初期由于钻井少, 资料录取有限, 且缺少动态资料, 油田储量认识存在较大不确定性, 随着开发程度的提高, 往往会出现储量与产量之间的矛盾, 而储量再评价是解决这种矛盾的重要方式。为提高开发效率, 缩减成本, 海上油田更多以水平井开发, 受井型的影响, 开发阶段资料录取往往受限, 因此新增水平井资料成为油田储量再评价中获得新的地质油藏认识以及提高储量估算精度的关键。为进一步获得可靠的储量评价结果, 解决油田的动静态矛盾, 笔者在分析珠江口盆地储量变化主控参数的基础上, 根据水平井钻井特征, 充分挖掘水平开发井在提高主控参数精度上的作用。分析结果显示含油面积和有效厚度在储量评估中的不确定性最大, 是引起储量变化的两个主控参数, 水平开发井在提升油田产能、确定有效厚度下限、微构造研究、岩性边界以及流体界面识别等方面具有较好的作用, 在资料录取有限的情况下, 利用水平开发井能有效提高主控参数精度, 获得相对合理的地质储量, 解决油田生产动态矛盾的同时, 也为油田后期挖潜指明方向。南海东部多个油田的应用实例也证实这一认识。      

CO2注气压力对瓦斯扩散系数影响规律实验研究

煤层CH₄解吸效率低、扩散慢的特点严重制约着煤层瓦斯抽采的效率,为解决低透气性煤层瓦斯抽采困难的问题,选取晋城赵庄煤矿煤样,研究不同注气压力对驱替CH₄过程的影响以及驱替过程中CH₄扩散系数的变化规律,利用自主研发的CO₂驱替CH₄试验平台,在0.6、0.8、1.0 MPa等不同注气压力条件下分别进行CO₂驱替CH₄实验。结果表明:驱替压力越大,达到最大CH₄排放量的时间越短,CO₂突破时间越快,置换效率越大,驱替效果越好;CH₄气体驱替过程分为3个阶段,先急剧增加再缓慢增加最后保持平稳;在同一注气压力下,瓦斯扩散系数随时间呈先增大后减小的变化规律,注气压力为0.6、0.8、1.0 MPa时,瓦斯扩散系数的最大值分别为2.27×10-5、3.36×10-5、4.62×10-5 cm2/s。从实验结果可知,不同注气压力下,CO₂对CH₄主要起到驱替作用、置换吸附-解吸作用及稀释驱替作用;每个阶段的CH₄气体运移情况不同,根据实验阶段合理调整注气流量、压力等参数,使注驱技术搭配更高效。研究结果对CO₂深埋与瓦斯（煤层气）高效抽采具有理论指导意义。      

矿物“微胶囊”在重金属污染土壤修复中的应用

矿物“微胶囊”技术用改性稳定矿物包裹重金属,使其长期无害存在于土壤中,原理是将一种土壤中的天然黏土矿物改性,赋予其巨大的比表面积和吸附能力,改性后的矿物混入重金属污染土壤后,将自行包裹土壤中的重金属并形成稳定的微胶囊。根据相关生态地球化学调查结果,结合快速调查,圈定了2个典型土壤As污染区块,运用矿物“微胶囊”技术开展土壤砷等重金属污染修复试验,在圈定地块按一定比例在耕种前均匀掺入修复试剂,并与空白土壤对比。试验结果表明：在As污染地块施加一定量的修复材料后,半年内可显著降低土壤中有效态As的含量,最大降幅达78%;土壤污染状况相同时,施加的修复材料最优添加量在1.20～1.50 kg/m2之间;施用该修复材料对土壤无二次污染,不影响农作物产量。试验结果可为治理农田As污染提供科学依据。     

汶川震区暴雨泥石流激发雨型特征

汶川地震后暴雨诱发的泥石流不断增加,通过收集整理降雨资料,分析汶川震区不同地域泥石流暴发的激发雨强及前期有效累计降雨量变化过程,揭示震区暴雨泥石流的激发雨型特征,为暴雨泥石流的预报提供科学依据。研究结果表明,汶川震区的暴雨泥石流激发雨型可分为短期突然降雨型、中期持续降雨型和长期间断降雨型3种类型,主要表现为引发泥石流的激发雨强及前期有效累计降雨量的不同。暴雨泥石流的形成机制体现为降雨导致流域内松散土体渗透、饱和及侵蚀移动的过程。激发雨型与激发雨强及前期有效累计降雨量存在相关关系,短期突然降雨型的激发雨强最大,前期有效累计降雨量最少;中期持续降雨型的激发雨强居中,前期有效累计降雨量最多;长期间断降雨型的激发雨强最小,前期有效累计降雨量居中。对四川茂县叠溪镇新磨村突发山体高位垮塌碎屑流进行验证,初步判定是由长期间断降雨型引发岩体抗剪强度降低而引起的。对不同激发雨型特征的研究能够为汶川震区泥石流监测预警提供科学依据。     

降雨入渗条件下多级黄土高边坡稳定性分析

在西北地区进行基础工程建设,遇到了大量的多级黄土高边坡工程。边坡工程属于永久性工程,难免遇到降雨状况。降雨入渗会引起边坡土体饱和度与土体重度的变化,进而导致边坡体基质吸力与有效应力场的变化,使边坡的稳定性受到较大的影响。本文通过考虑边坡体不同深度处基质吸力随雨水入渗的变化情况,建立了渗流场与应力场的耦合计算模型,对降雨入渗条件下多级黄土高边坡的稳定性进行分析。最后,依托实际边坡工程,利用PLAXIS 3D岩土有限元软件,建立边坡稳定性计算模型,通过设置降雨量随时间的变化函数与渗流边界条件,进行降雨入渗条件下多级黄土高边坡的稳定性数值计算,并与理论分析结果进行了对比分析。根据数值计算结果可得到多级黄土高边坡在降雨入渗条件下的变形、基质吸力、有效应力、潜在滑移面以及安全系数的变化情况,从而对降雨入渗影响下多级黄土高边坡的稳定性做出分析。研究结果可为降雨入渗条件下多级黄土高边坡的稳定性的研究提供一定的指导作用。     

大数据开创地学研究新途径：全数据挖掘提高研究精度——《地质科学》2018“纪念孙枢先生地质大数据专题”代序

随着计算机、互联网和计算技术的迅猛发展,人类已经进入大数据时代,大数据也将改变人们对自然的理解和认知方式,改变科学研究的思想和方法,成为科学研究的新引擎。大数据体量之大并非其必要条件,通过对大量数据的挖掘,研究问题并做出正确决策才是大数据的精髓所在。大数据可以在社会各个领域广泛使用,大数据是通过对大量数据的分析研究问题、做出决策,这样一个概念、一种思想同时也是一种研究方法。大数据带给我们3 个颠覆性的观念改变：大数据研究的对象是全部数据（全样本,全变量）取代传统统计学的随机抽样;大数据研究的方法、手段是查明数据间相关关系取代传统的追求因果关系的研究方法;大数据研究的特点是取向高概率做出决策取代追求精确无误。因此,大数据的研究结果更加真实、有效、精确。     

一种抗切割处理的栅格地理数据水印算法

本文提出了一种基于精度特征的栅格地理数据盲水印算法。首先,分析了栅格地理数据切割处理的特征及其对常规水印算法产生的影响,在此基础上,结合栅格地理数据精度特点,依据栅格地理数据的有效位平面生成水印信息位,而后,采用量化思想将水印信息嵌入对应的可变位平面。实验表明,所提出的水印算法在保证栅格地理数据精度的基础上,对于任意尺寸的数据都有较好的适用性,同时,对于任意强度的切割处理,该算法都体现了良好的鲁棒性。     

国土资源部公益性地质资料信息服务产品发布

<正>近日,国土资源部发布《关于提供公益性地质资料信息服务产品(2014年)的公告》,向社会提供包括全国重要地质钻孔数据库、整装勘查区文献专题数据库等在内的一批公益性地质资料信息服务产品。本次向社会公众提供的全国重要地质钻孔数据库,包含95万个钻孔的基础信息、5万个钻孔的全方位信息。社会公众可登陆中国实物地质资料信息网(http://www.cgsi.cn)查询,或凭有效     

应用毒性淋溶提取法评价天津市某工业用地及周围农田土壤中重金属生态风险

毒性淋溶提取法(TCLP)是美国法定的一种生态环境风险评价方法,通过提取土壤中的重金属有效态判断土壤重金属污染状况和评估污染区域生态风险。本文应用TCLP法提取天津市某工业园区内及周围农田土壤中的有效态Cu、Pb、Zn、Cd,采用电感耦合等离子体质谱法和原子吸收光谱法分别测定重金属全量和有效态,结合单项污染指数和内梅罗综合污染指数评价了重金属生态风险。结果表明:研究区Zn是首要污染物,主要来源于镀锌厂、金属制品厂和电镀厂,其次是Pb和Cu污染,Cd无污染;Pb、Zn可能具有同源性或伴生关系;大部分土壤处于安全水平,重金属污染率不到30%,但农田土壤出现了Zn的轻度污染。重金属全量是影响重金属有效态含量较大的因素,当Zn全量大于环境质量标准限值(300 mg/kg),Pb全量大于80mg/kg时,有效态Zn、Pb与其全量均呈正相关。因此,可以使用TCLP法将土壤重金属全量与有效态进行量化评价重金属生态风险。     

非线性有效压力计算

根据Robin关于有效压力的定义,结合Bernabé推测的孔隙压p_p和围压p_c图中的渗透率等值线变化形态,提出了一种新的非线性渗透率有效压力计算方法.用新方法和Bernabé切线有效压力计算方法对以往和本次实验的12块低渗岩芯的实验数据进行了处理分析,结果表明新方法和Bernabé方法计算得到的有效压力在p_p和p_c图中的渗透率等值线为直线时才相等.当等值线为曲线时,二者计算得到的有效压力不一样.新方法计算出的测试点的有效压力与渗透率的关系表现出更好的一一对应关系.为了进一步验证文章计算有效压力方法的有效性,用指数和乘幂两种函数分别拟合二种有效压力计算方法得到的有效压力与渗透率之间的关系.拟合结果表明,新方法得到的有效压力与渗透率的拟合效果优于用Bernabé方法计算得到的有效压力与渗透率拟合效果.