Potential causes of differences between ground and surface air temperature warming across different ecozones in Alberta, Canada

Analysis and modelling of temperature anomalies from 25 selected deep wells in Alberta show that the differences between GST (ground surface temperature) warming for the northern Boreal Forest ecozone and the combined Prairie Grassland ecozone and Aspen Parkland transition region to the south occur during the latter half of this century. This corresponds with recent changes in surface albedo resulting from permanent land development in the northern areas and also to increases in natural forest fires in the past 20 years. Differences between GST and SAT (surface air temperature) warming are much higher in the Boreal Forest ecozone than in the Prairie Grassland ecozone and Aspen Parkland transition region. Various hypotheses which could account for the existing differences between the GST and SAT warming in the different ecozones of Alberta, and western Canada in general, are tested. Analysis of existing data on soil temperature, hydrological piezometric surfaces, snowfall and moisture patterns, and land clearing and forest fires, indicate that large areas of Alberta, characterised by anomalous GST warming, have experienced widespread changes to the surface landscape in this century. It is postulated that this has resulted in a lower surface albedo with a subsequent increase in the absorption of solar energy. Heat flow modelling shows that, after climatic SAT warming, permanent clearing of the land is the most effective and likely cause of the observed changes in the GST warming. The greater GST warming in the Boreal Forest ecozone in the latter half of this century is related to landscape change due to land development and increasing forest fire activity. It appears to account for a portion of the observed SAT warming in this region through a positive feedback loop with the overlying air. The anthropogenic effect on regional climatic warming through 20th century land clearing and landscape alteration requires further study. In future, more accurate quantification of these various forcings will be necessary in order to distinguish between, and to detect, the variety of natural and anthropogenic influences and on climate.     

饱和度对泥质粉砂岩冻结力学性质的影响

饱和度对泥质粉砂岩常温下力学性质的影响已多有讨论,但对其冻结状态下力学性质的影响尚不明确。对6种饱和度（0%、20%、40%、60%、80%、100%）的泥质粉砂岩样品冻结前后的纵波波速、核磁共振T₂谱、冻结状态下的抗拉强度和点荷载强度进行了测试,试验结果表明：（1）冻结状态下,随饱和度的增加,纵波波速呈现先降低后升高的趋势;（2）在-20℃下,完全饱和样品内部孔隙水有49.2%保持未冻,60%饱和度的样品有81.4%未冻,而20%饱和度样品有87.4%的孔隙水没有冻结;（3）冻结状态下岩样的抗拉强度和点荷载强度随初始饱和度的增加均呈现减小-增加-减小的趋势,在饱和度80%左右均有一极大值,且两个强度的最大值均不出现在饱和度100%时。分析后发现,在低饱和度的状态下,冻结岩石的强度仍取决于孔隙中的未冻水含量;而在高饱和度的区间,孔隙冰的含量决定了其冻结强度;对于接近饱和的岩石,其冻结强度还受到冻胀损伤的影响。     

基于测井资料的辫状河三角洲沉积储层精细描述

通过岩心观察、常规测井和成像测井等资料,对库车坳陷大北克深地区白垩系巴什基奇克组辫状河三角洲沉积储层特征进行了精细研究。结果表明辫状河三角洲前缘发育的水下分流河道、河口坝等构成了主要的骨架砂体类型。通过岩心刻度测井建立了一套较完整的岩性和沉积构造识别模式。在此基础上建立了不同沉积微相的测井识别与划分标准,并探讨了不同沉积微相对储层物性的控制。然后根据粒度中值和成分成熟度指数将沉积微相进一步细分为水下分流河道中砂岩、水下分流河道细砂岩等不同的岩性岩相类型,并分别建立了粒度中值和成分成熟度指数的测井评价模型。在此基础上以成像测井为主,辅以常规测井和岩心资料及粒度参数和成分成熟度指数,实现单井连续的岩性岩相识别与划分。研究成果可为后续沉积储层精细评价乃至天然气勘探开发综合研究奠定基础。     

随钻核磁共振测井的地层界面响应特征

随钻核磁共振测井的地层界面响应特征对地质导向和原状地层评价具有重要意义,但钻井轨迹的复杂性决定其响应特征是多重因素综合作用的结果,且较难直接给出统一显式表达式.本文根据仪器在地层内的运动特征,建立了基于敏感区域体积元的随钻核磁共振测井响应方程和离散化计算方法;通过正演、反演结合的数值模拟,研究了单、双界面水平层状地层中,不同井斜角度、天线长度和目标地层厚度等条件下的随钻核磁共振测井响应特征,对关键结果给出了成立条件和定量关系.随钻核磁共振测井在斜井段中的T₂分布和孔隙度响应与直井中差异明显;井斜角越大,视地层厚度越大,地层界面在T₂分布和孔隙度曲线上的过渡段越长,T₂分布过渡起始位置已不能确定界面深度;仪器的最高纵向分辨率与天线长度、井眼条件和仪器参数有关;受围岩作用影响,较薄目的层的测井响应特征上可能出现异常"夹层".基于分析结果,对随钻核磁共振测井资料解释提出了建议.     

影响核磁测井质量的因素及校正

本文从数学和物理模型的基础推导出了核磁测井仪器天线的数据关系式,同时分析了各参数影响,并利用地层流体含氢的特性与实验室纯水中刻度的比值进行孔隙度的校正,用该方法对几种核磁测井数据进行处理并与常规测井处理得出的结论进行对比,符合的很好,证明了该方法有很好的效果,可提升核磁解释的准确性.     

核磁测井资料在大庆油田储层评价中的应用

核磁共振测井可以提供与矿物成分无关的孔隙度、孔隙度分布、泥质束缚水体积、毛管束缚水体积、自由流体体积和渗透率等十分丰富的地层信息。通过深入研究P 型核磁测井数据处理方法,在此基础上编制了核磁测井数据处理软件,结合相应的常规测井资料,对大庆油田实际的核磁测井资料进行了综合解释。结果表明,核磁测井数据的应用可以增强大庆油田储层流体性质评价的可靠性,修正常规测井方法在复杂储层的评价问题中的一些解释失误。     

核磁测井资料在复杂储层评价中的应用效果

用自主研发的P型核磁数据处理软件对实际的复杂地层核磁测井资料进行处理,并结合常规测井资料和其他成像测井资料进行解释评价,改进了对地层流体性质评价的可靠性。结果表明,核磁测井资料的应用对低阻、低差异油气藏,低孔、低渗油气藏的识别,复杂岩性储层的评价均能起到明显的改善作用。     

基于核磁共振不同煤岩类型储渗空间精细描述

为了深入探究不同煤岩类型储渗空间的特征及其差异性,选取了韩城矿区4种不同煤岩类型的中煤阶样品,采用低 场核磁共振技术,实现了对韩城矿区不同煤岩类型孔裂隙的识别和有效孔隙度差异性的精细描述和定量表征,并在此基础 上基于离心前后累计振幅曲线求取了孔裂隙系统划分的阀值T2C1和T2C2,实现了对不同煤岩类型孔径结构分布的重构。实验 结果表明：不同煤岩类型煤样的T2谱形态差异较大,从光亮煤到暗淡煤,T 2谱由双峰大孔隙型逐渐过渡到双峰小孔隙型, 且T2C截止值和有效孔隙度均呈现出逐渐降低的趋势;并由求取的阀值T2C1和T2C2计算得到的三大孔裂隙系统孔径分布可知, 从光亮煤到暗淡煤,储层的孔裂隙结构由渗流孔型逐渐向综合型和扩散孔型过渡。     

(T2,D)二维核磁共振测井混合反演方法与参数影响分析

一维核磁共振(1D NMR)测井技术在流体识别中具有一定的局限性.二维核磁共振(2D NMR)测井能同时测量到多孔介质中横向弛豫时间(T₂)和扩散系数(D)等信息,利用这两个参数区分流体性质,较一维核磁共振测井技术具有明显的优越性.针对梯度场下的2D NMR测井弛豫机理和数学模型,提出了适用于求解大型稀疏矩阵方程的反演方法-基于非负最小二乘法(LSQR)和截断奇异值分解(TSVD)法的混合算法.为验证方法的有效性,先根据多回波观测模式合成回波串数据,然后再用混合反演算法进行反演,反演得到横向弛豫时间(T₂)和扩散系数(D),并构建T₂-D二维谱图.结果对比表明,该混合反演算法得到的T₂-D二维谱与流体模型一致性好,计算精度均比单一反演方法有较大改善,表明该混合反演方法可用于油气储集层2D NMR测井的反演和流体识别.此外,分别对油水同层和气水同层模型进行了正演模拟和反演实验, 系统考察了不同磁场梯度、不同回波间隔组合对反演效果的影响,为2D NMR参数设计提供依据.