基于电震耦合理论研究电极法储层岩石复电阻率频散特性

复电阻率测井在识别油水层的能力上优于常规电阻率测井,然而储层岩石复电阻率特性的微观机理还没有统一完整的解释和数学模拟方法,致使复电阻率测井技术的开发缺乏足够的理论基础.本文基于孔隙介质Pride电震耦合理论,结合谐变信号激励下渗流场与电流场的耦合理论,推导出一级近似条件下的Pride电震耦合理论.采用格林函数方法建立了一维电震波场的波动方程及其解.构造了双电极法测量储层岩石复电阻率的物理模型和数学模型,从理论上阐明了岩石复电阻率频散特性的微观机制与电震效应的关系,定量分析了储层岩石复电阻率频散特性的影响因素.数学模拟结果表明:储层岩石复电阻率的频散现象是在电震快纵波和电震慢纵波的共同作用下,由孔隙介质中的电渗流机制形成的;储层岩石的复电阻率随孔隙度的增大而减小,随渗透率的增大而增大,地层水矿化度的增加或阳离子交换量的增大使得同频率的复电阻率减小.慢纵波界面极化频率受孔隙度、渗透率和地层弹性模量的影响较大,而快纵波界面极化频率受地层弹性模量的影响较大.     

江苏省海洋经济与区域经济耦合协调性研究

伴随着海洋资源开发和海洋科技进步,海洋产业在国民经济中扮演着日益重要的角色,海洋经济与区域经济的协调发展成为研究热点。江苏省是沿海地区经济发展强省,但其海洋经济发展优势并不突出,为了对其海洋经济与区域经济的耦合协调发展状态及耦合发展的制约因素进行研究,文章在探析海洋经济系统与区域经济系统耦合发展机理的基础上,借鉴物理学耦合度函数构建了海洋经济与区域经济的耦合协调度模型,并对2006~2012年江苏及其他沿海省市海洋经济与区域经济的耦合协调度进行了评价。结果表明2006~2012年间,江苏省海洋经济与区域经济的耦合协调度不断提高,逐步迈入了磨合发展的关键期,但海洋产业发展模式落后和海陆互动性弱等因素导致其与沿海其他省市相比仍有较大差距。本研究能够为江苏海洋经济发展提供科学建议。     

分布式“河道-沉陷区-地下水”水循环耦合模型——Ⅰ.模型原理与开发

基于水平衡原理提出了采煤沉陷区的水量平衡控制方程,详细描述了采煤沉陷区积水与多个水文要素之间的作用关系,并在分布式水文模拟的基础上开发了物理机制较强的\"河道-沉陷区-地下水\"耦合模拟模型。该模型可为采煤沉陷区积水机理、水循环转化机制、沉陷区进一步发展后的积水情势变化预测、沉陷对当地水循环的影响等研究提供定量分析工具。     

黏土的张拉-剪切耦合强度研究

现有的土体强度研究主要集中在土体受到压缩剪切作用,而针对单轴拉伸、拉剪耦合或多向拉伸作用的研究较少。当前土的联合强度理论仍建立在土体受压缩剪切作用的基础上,不适用于分析土的抗拉强度和拉剪耦合强度。针对饱和黏土中的拉剪联合作用,建立了饱和黏土的张拉-剪切耦合强度模型,给出了饱和黏土张拉-剪切耦合强度公式以及多向拉伸作用下的强度公式;基于已有的饱和黏土试验数据以及所做的饱和黏土室内试验数据对所建立的强度模型预测能力进行了验证,并与其他联合强度模型进行对比分析,检验了强度模型的适用性和准确性;强度模型全面、合理地描述了饱和黏土的压剪强度、张拉-剪切耦合强度及多向拉伸强度特征,为饱和黏土张拉-剪切耦合问题的解决奠定了理论基础。     

盾构隧道-土体接触耦合机制的模态特征分析

盾构隧道动力特征受隧道衬砌结构及壁后土体相互耦合作用影响,为了分析隧道-土体接触耦合机制,以上海地铁某区间盾构隧道为研究背景,采用Bucket搜索法通过分析节点接触和弹性地基接触两种不同类型接触耦合下隧道结构的模态特征,并将分析结果与地铁隧道现场动力实测提取的模态特征进行比较。结果表明：隧道结构受土体耦合约束作用,呈现低频特性,前10阶模态频率在0～100 Hz范围内,模态振型幅值在10?4 m的数量级上。弹性地基接触与实测提取模态特征误差较小,可用于隧道结构动力分析模型简化和理论研究,为隧道结构动力损伤识别提供依据。     

频率域声-弹耦合地震波波动方程有限差分方法

本文针对声-弹耦合介质,为尽可能的减少频率域正演模拟的计算内存,提高计算效率,在一阶非均质位移-应力波动方程的基础上,借助等效交错网格思想并充分考虑密度参数空间变化对地震波传播的影响,推导了声-弹耦合地震波波动方程.在流相介质和固相介质中分别采用非均质情况频率域二阶声压标量波、二阶纯位移控制方程,为保证流、固相介质间地震波能量的稳定传输和有效交换,提出了声-弹耦合界面转换过渡层方法,并详细阐述了过渡层与上下介质空间差分具体耦合方法.在与非均质纯位移波动方程正演结果对比分析的基础上,首先采用各向同性单层流相介质模型进行正演模拟验证了声-弹耦合方程数值模拟中过渡层策略的有效性和准确性,随后又数值模拟了地震波在声-弹耦合介质简单模型和复杂Marmousi2模型中的传播,验证了本文方法稳定性和准确性,同时该方法可以简单的推广到三维情况.

     

Potash–Forming Regularity of the Ordovician Marine Northern Shaanxi Salt Basin: Insight from Review and Prospect of the Deep Geology of the Ordos Basin

The Ordovician Northern Shaanxi Salt Basin(ONSSB), located in the east–central Ordos Basin, western North China Craton(NCC), is one of the largest marine salt basins yet discovered in China. A huge amount of halite deposited in the Mid-Ordovician Majiagou Formation, and potashcontaining indication and local thin layer of potash seam were discovered in O2 m65(6 th submember, 5 th member of the Majiagou Formation). This makes ONSSB a rare Ordovician potash-containing basin in the world, and brings new hope for prospecting marine solid potash in this basin. However, several primary scientific problems, such as the coupling relationship between ONSSB and the continent nucleus, how the high-precision basement fold controls the ONSSB, and how the basement faults and relief control ONSSB, are still unclear due to the limitations of the knowledge about the basement of the Ordos Basin. This has become a barrier for understanding the potash-forming regularity in the continental nucleus(CN) area in marine salt basin in China. Up to now, the material accumulation has provided ripe conditions for the answers to these questions. Latest zircon U-Pb ages for the basement samples beneath the Ordos Basin reveal that there exists a continental nucleus(Yi-Meng CN) beneath the northern Ordos Basin. And this brings light into the fact that the ONSSB lies not overlying on the YiMeng CN but to south Yi-Meng CN. Both do not have superimposed relationship in space. And borehole penetrating into the basement reached Palaeoproterozoic meta-sedimentary rocks, which suggests the ONSSB is situated in the accretion belt of Yi-Meng CN during geological history. Basement relief beneath the ONSSB area revealed by seismic tomography and aeromagnetic anomaly confirms the existence of basement uplift and faults, which provides tectonic setting for sedimentary center migration of the ONSSB. Comparative research with various data sources indicates that the expanding strata in the ONSSB adopted the shape of the basement folds. We found that the orientations of the potash sags showed high correlation with those of several basement and sedimentary cover faults in the ONSSB. The secondary depressions are also controlled by the faults. Comparative research between all the global salt basins and continental nuclei distribution suggests that distribution of the former is controlled by the latter, and almost all the salt basins developed in or at the margin of the continental nucleus area. The nature of the tectonic basement exerts a key controlling effect on potash basin formation. And on this basis we analyzed in detail the geological conditions of salt-forming and potash-forming in the ONSSB.     

中国冬夏季气温和降水异常耦合关系的SVD与MEOF分析对比

以揭示中国冬、夏季气温、降水之间的同期耦合时空特征为例,比较了SVD与MEOF分析所得主要正交模的相关关系及均衡性,论证了SVD方法在揭示两个要素场序列互相关关系上的优越性。结果表明:1) SVD的分解对象仅包含反映两种要素场相关关系的信息,而MEOF还包含了两个要素场各自的自相关信息,前者分解对象更纯粹。2) MEOF和SVD揭示的气温和降水空间耦合模态正负异常分布大致相似,但相较SVD所揭示的耦合模态,MEOF分析的冬、夏季气温、降水主要正交模存在不均衡现象,即一个主要MEOF正交模往往侧重描述两种异常要素场中的一种,这种差异在冬季尤为突出。SVD方法揭示了中国冬、夏季同期气温、降水间局域高温少降水或低温多降水是二者主要异常配置,且相关性夏强冬弱。3)比较SVD、MEOF方法同序正交模的相关系数和均衡度发现,SVD多数正交模的相关系数较MEOF的更大、更稳定,且均通过显著性检验,MEOF的冬季部分正交模相关系数未通过显著性检验; SVD主要正交模的均衡性冬季优于MEOF分析、夏季优于(第一模态)或者接近于(第二、三模态) MEOF分析。故SVD方法是揭示两要素之间耦合关系的更好方法。