有效储层物性下限和产能约束下深层碎屑岩储层多参数分类评价方法

合理的储层分类评价方法对深层碎屑岩储层的油气勘探具有重要的意义。以东营凹陷古近系深层碎屑岩储层为研究对象,总结了一套适合于深层碎屑岩储层的"有效储层物性下限和产能约束下碎屑岩储层多参数分类评价方法",即在储层特征和有效储层物性下限研究的基础上,以孔隙度差值和渗透率差值为对比评价参数,分析有效储层发育的主控因素,通过不同控制因素的耦合对储层进行综合分类,以单井经济产能为约束,评价不同类型储层的经济潜力,并采用多种图件叠合的方法预测有效储层分布规律。研究表明,东营凹陷古近系沙河街组深层主要发育湖底扇、近岸水下扇和洪水—漫湖等储集砂体,发育常压、弱超压、中超压及强超压4种压力系统,主要处在中成岩A₁亚期、中成岩A₂亚期和中成岩B期。在控制有效储层发育的各因素中,沉积作用是最重要的控制因素,成岩作用受控于沉积作用和地层压力。综合考虑有效储层的控制因素,将东营凹陷古近系沙河街组深部储层划分为4类8亚类,以单井经济产能为约束的评价表明,其中Ⅰ类、Ⅱ₁亚类及部分Ⅱ₂亚类储层为优质储层; 部分Ⅱ₂亚类、Ⅲ₁亚类储层为中等有效储层; Ⅱ₃、Ⅲ₂及Ⅲ₃亚类储层实施酸化压裂后部分为低等有效储层; Ⅳ类储层为非有效储层。     

元坝地区长兴组储层溶蚀作用期次与机制研究

溶蚀作用是元坝地区长兴组碳酸盐岩储层形成的关键,本文通过区内长兴组岩芯及岩石薄片观察,岩石学特征与地球化学特征研究充分结合,认为元坝地区长兴组储层存在着三期溶蚀作用,不同期次溶蚀作用产物的岩石学特征和地球化学特征明显有别。第Ⅰ期溶蚀作用发生于同生期-成岩早期,成岩流体为海岸带大气降水,遵循高频层序界面、层序不整合界面、礁滩控制的大气水溶蚀作用机制;第Ⅱ期溶蚀作用发生于晚三叠世-中侏罗世的埋藏过程中,相当于中成岩早期阶段,成岩流体为上二叠统地层内部流体,溶蚀作用与烃源岩系有机质热演化释放的有机酸进入成岩流体有关;第Ⅲ期溶蚀作用发生于晚白垩世-古近纪的埋藏过程中,相当于成岩晚期阶段,成岩流体为长兴组地层内部来源或中下三叠统来源流体,或为深部热液流体,溶蚀作用遵循深埋藏条件下构造作用驱动的多类型溶蚀作用机制。第Ⅰ期、第Ⅱ期溶蚀作用形成的储渗空间对于液态原油运移进入长兴组聚集成藏(古油藏)具有重要意义,第Ⅲ期溶蚀作用形成的储渗空间对于现今天然气成藏具有重要意义。     

近20年来三峡水库水动力特性及其水环境效应研究：回顾与展望

三峡水库自2003年蓄水以来,水库干支流水环境状况及水华已成为广泛关注的问题,国内外不少学者对此开展了大量研究。本文回顾了近20年来三峡水库水环境相关研究,系统总结了三峡水库干支流水动力特征及其生态环境影响,并展望了三峡水库水动力相关研究的新视角、新内容、新方法、新技术。结果表明:(1)三峡水库蓄水后干支流水流分化特征明显,干流水体从上游的河流型水体逐渐转变为坝前的过渡型水体,而支流库湾则更偏向于湖泊型水体特征;(2)干支流密度差(温度差)驱动的分层异重流,水库日调节调度驱动的高频水流振荡,气象驱动的近表层水体混合是三峡水库支流库湾普遍存在的水动力现象,主导着支流库湾的水温分层和混合过程;(3)三峡水库特殊的水动力现象对支流库湾水温分层结构、营养盐输移补给、水华生消过程、温室气体排放等产生深远影响,应用生态调度调控支流库湾水动力过程来改善其水环境问题已成为该区域生态环境修复的重要技术手段。如何将上述新发现上升为具有三峡水库特色的系统理论与方法,并形成大型深水水库生态环境研究技术体系,服务于大型梯级水库群联合多目标优化调度实践,仍是今后努力的方向。     

三峡水库出水断面磷通量及形态研究(1998-2019年)

总磷是长江流域备受关注的污染物。来自长江上游的物质输送对长江中下游、对入海口水域水生态都具有重要影响。研究了1998—2019时期长江上游和中下游之间的衔接断面暨三峡水库出水断面的磷通量及形态变化。整个研究时段分为3个阶段:1998—2002(阶段Ⅰ,三峡水库运行之前),2003—2013(阶段Ⅱ,作为过渡时期)及2014—2019(阶段Ⅲ,三峡水库实现175m正常蓄水位且金沙江下游段向家坝和溪洛渡水库运行后),以阶段Ⅰ、Ⅲ为重点时段进行对比分析。研究表明,2014—2019年总磷年通量平均为5.67万t/a,比1998—2002年减少了38.0%;溶解态磷年通量为4.02万t/a,增加了60.0%;颗粒态磷年通量为1.67万t/a,减少了74.9%。磷的主导形态由颗粒态变为溶解态,溶解态磷通量占比由27.5%上升为70.9%;相应地,颗粒态磷通量占比由72.5%下降为29.1%。总磷、溶解态磷和颗粒态磷通量均表现为丰水期>平水期>枯水期。近20年来,水沙关系发生了巨大变化,含沙量(SS)与水量(Q)正相关性大幅下降,其拟合方程的斜率由1.44下降为0.10,R^2...     

模拟分析揭示三峡水库成库以来的气候效应：局地和近地层，而不是区域

针对以往三峡水库气候效应数值模拟研究中,水库参数化方案简约及模拟时段未涉及成库以来高水位运行阶段等不足,在中尺度气象模式中,通过扩宽水体面积和抬升水位高度的方式对三峡水库引起的陆面参数变化进行描述,进而采用敏感性数值试验及统计分析等手段,评估了三峡水库成库以来高温干旱(2013年)和低温洪涝(2020年)年景下,关键气象要素对水库运行的响应特征。结果表明:两种典型年景下水库运行均会造成近地层气温降低(0.98～1.27℃)、相对湿度增加(3.9%～5.5%)和风速增大(0.43～0.68m/s),同时响应强度的日变化导致近地层气温和相对湿度的日较差减小、平均风速的日较差增大;尽管上述变量的变化幅度与该地区气候的自然变率相当,但水库运行对气温和相对湿度的影响范围基本限制于水库周边约2 km,垂直方向则大多低于200 m,对风速的影响范围可扩展至水库周边约12 km,垂直方向延伸至200 m左右,且响应强度均随水平距离和垂直高度的增加而显著减小。尽管数值试验放大了三峡水库的气候效应,但作为典型的河道型水库,三峡水库成库以来的不同气候年景下,水库运行产生的气候效应基本限制在近地层、局地范围内...     

三峡水库水环境与水生态研究的进展与展望

伴随着举世瞩目的三峡工程全面竣工,三峡水库于2010年正式进入年水位落差达30 m的正常运行阶段.水库湖沼学可为环境友好型大坝建设和水库可持续管理提供科学依据.本文在三峡成库8 a以来生态系统长期监测与研究的基础上,对三峡水库水环境现状进行了归纳和总结,分析了水环境动态的时空异质性、水库纵向分区与群落组成、垂向分布及藻类水华的成因和动态,并对三峡水库藻类水华预警与生态-水文调控机制展开了论述.最后,本文尝试给出以下两方面的展望:1)大型水库湖沼学观测研究应有长期的策略;2)近期研究应重点关注水华暴发水动力学机制的量化和水华预警模型及生态水力调度平台的耦合.     

三峡澎溪河高阳平湖高水位时碱性磷酸酶活性及其动力学特征

三峡水库汛末蓄水后易出现支流回水区磷累积现象,并在冬季末期常出现硅藻水华现象.为研究汛末蓄水的磷积累与冬季末期硅藻水华的相互关系,分析2013年1 3月三峡澎溪河高阳平湖库湾水体中碱性磷酸酶活性、磷形态的转化和藻类生长的协同过程.结果表明,总碱性磷酸酶活性(TAPA)及其最大反应速率(Vmax)、特异性碱性磷酸酶活性(PAPA/Chl.a)及PAPA与TAPA的比值(PAPA/TAPA)随着时间推移总体呈先增加后减小而后再增加减小的双峰趋势,分别在2月中旬和3月中旬达到峰值.根据冬季末期水华暴发程的特点将其分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ4个阶段.Ⅰ阶段为诱导期,水体活性磷主要来自藻类碱性磷酸酶分解的有机磷,藻类对磷过度摄取.Ⅱ阶段为过渡期,温度低,水体碱性磷酸酶活性相对较低.Ⅲ阶段为水华时期,水中碱性磷酸酶主要来源于细菌,叶绿素a浓度达到最大,溶解态反应性磷浓度达到最低;Ⅳ阶段为水华末期,水体叶绿素a浓度逐渐下降,溶解态反应性磷浓度回升,水中碱性磷酸酶主要来源于细菌.     

太湖流域水库型水源地硅藻水华发生特征及对策分析

基于溧阳市天目湖沙河水库2009—2014年的硅藻群落结构及水质调查,以及宜兴横山水库等硅藻水华期藻类和水质调查数据,分析了太湖流域水库中硅藻水华群落结构特征及受气温、水位、营养盐等环境条件的影响.结果表明,太湖流域硅藻水华的主要发生期为5—7月,快速生长期发生在气温为16~26℃期间,当气温超过26℃时,硅藻的生物量开始下降.硅藻的优势属包括针杆藻、曲壳藻、小环藻和颗粒直链藻.其中沙河水库和横山水库中针杆藻是主要危害,其生物量主导了硅藻总生物量.大溪水库有时以针杆藻为主,有时以颗粒直链藻为主.当总氮浓度低于1.0 mg/L的Ⅲ类水上限时,水体氮浓度能大大限制硅藻生物量,当总磷浓度低于0.025 mg/L的Ⅱ类水上限时,也可能对硅藻生物量产生限制.高于此营养水平,硅藻水华的严重程度主要受气温、降雨等因素影响.研究表明,对于处于中营养水平的太湖流域水库而言,硅藻生物量既受气温、降雨、水位等气象水文条件的控制,又受氮、磷、硅等营养盐供给的影响.硅藻水华的防控既要关注气候和气象条件,也要尽量削减氮、磷营养盐入湖通量,维持较低营养盐水平是确保硅藻水华不形成危害的关键.     

适应水文非一致条件的水库防洪优化调度

为完善变化环境下水库防洪调度方案,建立了集水文非一致性诊断、水文模型还现、设计洪水计算与水库调度规则优化于一体的水库适应性调控方法体系,并应用于沂沭泗水系仕阳水库.结果表明,仕阳水库入库洪水变异点发生在1975年;利用新安江模型对水文序列还现处理,得到满足一致性的设计洪水,其洪峰、最大24 h和最大72 h洪量均值,较原设计分别增大了 19.7%、14.5%和10.0%;建立了以防洪效益最大为目标函数的水库优化调度模型,采用动态规划进行求解.提出的适应性调度方案在20年、100年、1000年和5000年一遇设计洪水条件下,较水库现行设计方案最高洪水位分别降低了0.32、0.11、0.19和0.11 m.     

三峡库区区域构造及巴东组构造变形特征

通过分析大量资料并结合野外地质工作,对三峡库区的区域构造背景及巴东组的主要构造样式进行了总结,分析了这些地质要素对三峡库区变形斜坡形成和发展的影响.三峡库区位于大巴山弧形构造带与八面山弧形构造带的接合部,构造变形强烈,构造样式多样.三峡库区特定的历史构造条件为巴东组深厚层松散斜坡的发育准备了变形条件.造成三峡库区发育深厚层松散斜坡的构造主要包括褶皱、多层次的顺层滑脱构造、强烈发育的劈理等.