Recording-based identification of site liquefaction

Reconnaissance reports and pertinent research on seismic hazards show that liquefaction is one of the key sources of damage to geotechnical and structural engineering systems. Therefore, identifying site liquefaction conditions plays an important role in seismic hazard mitigation. One of the widely used approaches for detecting liquefaction is based on the time-frequency analysis of ground motion recordings, in which short-time Fourier transform is typically used. It is known that recordings at a site with liquefaction are the result of nonlinear responses of seismic waves propagating in the liquefied layers underneath the site. Moreover, Fourier transform is not effective in characterizing such dynamic features as time-dependent frequency of the recordings rooted in nonlinear responses. Therefore, the aforementioned approach may not be intrinsically effective in detecting liquefaction. An alternative to the Fourier-based approach is presented in this study, which proposes time-frequency analysis of earthquake ground motion recordings with the aid of the Hilbert-Huang transform （HHT）, and offers justification for the HHT in addressing the liquefaction features shown in the recordings. The paper then defines the predominant instantaneous frequency （PIF） and introduces the PiF-related motion features to identify liquefaction conditions at a given site. Analysis of 29 recorded data sets at different site conditions shows that the proposed approach is effective in detecting site liquefaction in comparison with other methods.     

库车凹陷克拉2气田深层优质储层成因及成岩作用模式

基于成岩作用的影响因素及库车盆地的实际,深入研究了克拉2气田次生孔隙发育段储层岩石成分特征及早期古气候条件下胶结物对于成岩作用及次生孔隙的影响,分析了地层压力系统中超高压带、构造裂缝、自生矿物分带的成因、作用、特点及其与储层物性、成岩环境的相关关系,评价了储层中长石、方解石的溶解,白云石对方解石的交代,压实、胶结等主要成岩作用类型对次生孔隙的具体影响和贡献,认为该区早期碱性成岩环境下方解石胶结物的溶解是形成该区次生孔隙发育带的主导因素,并根据该区自生矿物流体包裹体及埋藏史特征,建立了该区成岩作用及孔隙演化的模式。     

苏北盆地高邮凹陷阜宁组储层次生孔隙成因机制探讨

高邮凹陷阜宁组储层为低渗透储层,次生孔隙是储集空间的主要组成部分。研究认为,大气等淡水淋滤水、有机质演化形成的有机酸、粘土矿物转化形成的层间酸性水等产生的溶蚀作用是次生孔隙形成的主要原因,各种因素在时间和空间上的有机配置及相互作用对次生孔隙的形成具有重要的影响。在分析次生孔隙成因机制的基础上,利用声波、密度及中子测井对次生孔隙进行建模,编制程序进行了预测。综合分析表明,纵向上阜三段储集层次生孔隙的发育最佳,横向上沙埝南-富民北一带是油气勘探的有利区带,据此进行勘探施工证实了次生孔隙预测的准确性。     

准噶尔盆地腹部永进地区砂岩储层中碳酸盐胶结物特征及其成因意义

准噶尔盆地腹部永进地区不整合面附近砂岩储层中次生孔隙和碳酸盐胶结物相对发育.通过薄片观察、阴极发光、扫描电镜/能谱分析,认为碳酸盐胶结物是研究区砂岩最主要的胶结物成分,其主要类型为(铁)方解石和铁白云石,垂向上含量随深度增加而增加,多集中分布在白垩系和侏罗系之间的不整合面之下约100 m的范围之内.碳、氧同位素分析以及泥岩中各元素测试结果表明,大气淡水通过永进地区白垩系和侏罗系之间存在的角度不整合对其下伏地层物性作用不明显,晚期含铁碳酸盐胶结物和孔隙发育主要与有机酸关系密切.在有机酸作用下,早期发育的碳酸盐胶结物、长石碎屑颗粒以及粘土矿物为晚期碳酸盐胶结物的发育提供了物质基础,而且溶解的物质在酸性流体作用下运移至不整合面附近重新沉淀,造成高孔隙度和高含量碳酸盐胶结物在深度上具有重叠的特征.由于含铁碳酸盐胶结物形成时代晚而且储层未受到其他建设性成岩作用的明显改造,晚期碳酸盐胶结物含量和面孔率呈互相补偿的关系, 表明了晚期碳酸盐胶结物对储层物性的破坏作用.     

鄂尔多斯盆地中部气田区中奥陶统马家沟组马五5-马五1亚段储层孔隙类型和演化

鄂尔多斯盆地中奥陶统马家沟组最上部的马五₅-马五₁亚段为盆地内中部气田区主要的天然气储产层之一,厚度70~80米,面积约4.8×10⁴平方千米。储集岩主要的原始岩性为不同程度地存在晶间孔隙的含硬石膏柱状晶和结核的粉晶白云岩和粗粉晶白云岩。中奥陶世末至中石炭世,经历了140余Ma的表生裸露期成岩作用,古风化壳岩溶十分强烈,特别是在含硬石膏柱状晶和结核的粉晶白云岩中形成广布于气田区的形式多样的储集空间类型。埋藏成岩作用次生溶蚀孔隙主要叠加于古风化壳岩溶所形成的孔、缝及洞中,使其再次扩溶,或使孔、缝及洞中半充填的沉积物再次溶解或部分溶解。印支期产生的80°方向和燕山期30°和60°方向的共轭裂隙,亦以在古岩溶作用较强烈、并存在孔隙的岩性中较明显。从岩芯和铸体薄片中识别出21种孔、洞、缝和裂隙,包括沉积(准同生)期的原生孔隙3种; 表生裸露成岩期次生孔隙9种; 埋藏成岩期次生孔隙5种; 构造裂隙和断层4种。在同一块岩芯,甚至同一块铸体薄片中,常可见到不同成岩期次的多种孔隙类型叠加和同时出现。在中部气田区,各种孔隙空间的发育程度,分布范围和对储层的贡献值是不一样的,是导致储层的非均质性的主要原因之一。     

高孔隙岩石局部化变形研究新进展

“压实带”是高孔隙岩石在脆-延性转换阶段发生的一种局部化变形现象．“压实带”的发现改变了关于局部化变形发生方向的传统观念．“压实带”对于理解地壳运动和变形的重要性以及在材料和石油工业等方面的潜在应用,使得它成为岩石物理学和地质学的研究热点之一．本文围绕“压实带”,从实验研究、连续介质理论分析和数值模拟三个方面详细介绍了高孔隙岩石局部化变形的研究进展．     

低渗透储集层T2截止值实验研究

由于一个地区甚至一口井很难有一个统一的截止值,无法用单一的截止值方法区分束缚水和自由流体,因而核磁共振测井解释束缚水饱和度存在着实用上的困难．为此,本文借鉴已发表的实验方法对塔中地区低渗透储层岩心进行核磁共振实验．实验结果分析时充分考虑岩石孔隙结构的变化,发现T2截止值与孔隙结构综合指数(√κ/φ)密切相关,提出了一种应用于测井解释的变T2截止值方法,并在实际测井解释中获得了良好的应用效果。     

地震波理论研究进展--介质模型与地震波传播

介质模型及地震波传播是地震波理论的核心内容之一,本文结合作者目前研究所涉及的内容,阐述了介质模型及地震波传播的相关问题．首先是地震学背景中的地震波传播的主要问题．其次是地震波传播的动力学,其中的主体内容可以由波动方程的建立、波动方程和波动方程的延伸三部分组成．再次是地震波的传播与介质因素和界面因素,以及孔隙介质模型的认识和讨论．最后结合均匀弹性各向同性、粘弹性各向同性、双相介质和各向异性四种介质模型,阐述了地震波传播的主要特性．     

碳酸盐岩中生物潜穴充填特征及其诱导孔隙演化规律——以豫西奥陶系马家沟组三段为例

豫西奥陶系马家沟组三段碳酸盐岩中生物潜穴十分发育。在野外露头实地观测的基础上,利用偏光显微镜、阴极发光显微镜及扫描电镜对研究区碳酸盐岩中生物潜穴的充填特征及其诱导孔隙演化规律进行了研究。结果表明:1）研究区奥陶系碳酸盐岩中生物潜穴多呈全充填和半充填,潜穴充填物主要以白云石和方解石为主,局部生物潜穴呈现未充填状态;2）生物潜穴诱导发育的孔隙,主要有溶蚀孔隙、微裂隙两种类型,在生物潜穴与围岩两者的交界处尤为发育;3）生物潜穴孔隙的发育主要受埋藏白云化作用与海西早期和印支期以来的表生溶蚀作用的影响,浅埋藏白云化作用对晶间孔隙起到促进作用,海西早期的表生溶蚀形成了潜穴中大部分的溶蚀孔隙;4）生物潜穴的选择性溶蚀主要受潜穴中白云石充填物结晶程度的影响,宏观上的选择性溶蚀可划分为四个阶段,微观上的选择性溶蚀主要是粒间孔在流体的作用下逐渐扩大所形成。     

富有机质泥页岩纳米级孔隙结构特征研究进展

阐明富有机质泥页岩孔隙结构特征对阐明页岩油气的赋存机理和勘探开发具有重要的意义。研究泥页岩孔隙结构特征的方法主要包括定量和定性两类,实际研究中常将二者结合使用。有机质含量（TOC）、热演化程度、有机质母质来源、矿物组成及构造变形作用等因素对富有机质泥页岩孔隙结构特征有重要影响。有机质母质来源决定了纳米有机质孔的发育潜能,TOC和矿物组成控制了孔隙的发育类型,而热演化程度决定了孔隙的演化行为,构造变形作用对于纳米孔有后期改造作用。生排烃热模拟实验由于可以人为地控制实验条件,在泥页岩孔隙结构演化研究中扮演了重要的角色,但要注意与实际地质条件相匹配。目前,富有机质泥页岩孔隙结构的演化模式还存在较大的争议。受控于有机质母质来源,不同沉积环境下发育的富有机质泥页岩孔隙结构演化模式存在差异,因此需要分别研究。在未来工作中,TOC对泥页岩孔隙结构特征的影响、有机质孔开始形成的成熟度以及高演化阶段（镜质体反射率R_o>3%）孔隙的演化行为及机理等问题都需要进一步探究。另外,扫描电镜下识别有机质显微组成的方法亟需建立,同时还要规范行业术语的应用,以减少学科研究的混乱现象。