D-T2二维核磁共振测井反演方法对比与适用性研究(英文)

D-T₂二维核磁共振测井技术能够直观地区分不同类型、不同赋存状态的孔隙流体,在油气勘探中应用广泛。目前,,国内外学者提出了很多二维核磁共振反演方法,但大多止步于数值模拟,需要研究不同反演方法针对不同采集序列的测井数据的适用性,优选反演方法,为二维核磁共振测井数据处理的软件模块开发提供参考。本文者,对此问题,基于二维核磁共振测井原理,详细研究了TSVD、BRD、LM-模平滑和TIST-L1正则化反演方法,分别对油水模型、气水模型数值模拟得到的CPMG和DE序列的回波信号,进行反演结果精度和计算效率的对比研究。通过数值模拟,对比分析了TSVD、BRD、LM-模平滑和TIST-L1正则化四种反演方法的反演结果和计算耗时,并优选反演方法对MR Scanner仪器SP模式测井数据处理。结果表明,对于油水和气水两种模型的CPMG和DE序列回波信号,TIST-L1正则化方法精度最高,LM-模平滑方法略差,但耗时较少,更适合测井数据处理,该方法针对A25井的处理结果与Geolog软件相符,能够满足数据处理的需要。     

变质地质学中的扩散：原理、前沿应用和问题

变质地质学的研究离不开变质反应动力学。元素扩散具有完备的数理基础和丰富的实验数据, 相对成熟地应用于变质地质学, 是目前变质反应动力学的研究热点。本文从变质岩石学的视角, 对扩散的基本数理原理、矿物元素扩散系数及其影响因素、扩散在变质地质学中的应用及其存在的问题做了系统的介绍和总结。本文强调, 元素扩散是变质岩中普遍存在的动力学过程, 一方面会改造矿物原始的生长环带, 给传统温压计和相平衡模拟确定温压条件造成困恼, 另一方面也给变质作用的研究带来动力学视角, 为限定变质-构造热事件的时间尺度和速率提供精准的标尺, 比如扩散速率计或者扩散年代学。扩散这种动力学方法在变质地质学中的应用和进一步发展仍需未来工作。

     

含水矿物在真空下的释Ar机制:Ar-Ar热年代学面临的新问题

地质体的实际情况、激光显微探针束研究、XRD和SEM观测以及真空加热下Ar的释放特征都表明体积扩散不是含水矿物在真空加热中释放Ar的唯一机制。在低温下 ,Ar的释放主要受由缺陷引起的短程扩散和体积扩散共同作用的多途径扩散机制制约 ;而在高温下 ,由于含水矿物在真空中不够稳定 ,Ar的释放受到脱羟基、脱氢、氧化反应、分层作用等造成的晶体结构改变的强烈影响。含水矿物在高温下的氧化分解会导致矿物中原始Ar浓度梯度的均一化 ,因而无法得到真实的Ar分布剖面 ,也无法据此计算矿物的封闭温度 ,并进而可能影响到ArAr年龄坪的地质意义。     

胶南榴辉岩矿物氧同位素平衡及其Sm-Nd年代学制约

对苏鲁地体中的胶南榴辉岩进行了矿物氧同位素分析，并与同一手标本矿物的Sm-Nd内部等时线定年和Nd-Sr同位素分布进行了对比。研究表明，石榴子石与绿辉石之间的氧同位素平衡与否能够对矿物Sm-Nd同位素体系的平衡状况和内部等时线定年结果的有效性给予直接制约。合理的石榴子石＋绿辉石Sm-Nd内部等时线年龄产于两矿物之间达到并在峰变质条件下保持氧同位素平衡的样品中，而两矿物之间处于氧同位素不平衡的样品不能给出正确的Sm-Nd内部等时线年龄。同一矿物在手标本尺度出现显著的O-Nd-Sr同位素不均一性，据此对这些元素在石榴子石和绿辉石中的扩散速率顺序进行了估计，不仅得到了与实验扩散系数相吻合的结果，而且由此估计出在峰变质条件下达到矿物内部同位素均一化所需要的时间应大于10Ma。     

基于信息扩散理论的甘肃省农业旱灾风险分析

干旱灾害是甘肃省最严重的自然灾害。以甘肃省1990～2010年的干旱受灾面积和播种面积的统计数据为基础,采用基于信息扩散理论的模糊数学方法,建立甘肃省农业旱灾风险分析模型,对甘肃省农业旱灾进行分析。结果表明,甘肃省旱灾受灾指数在22%时的旱灾受灾概率最大,超过80%的旱灾受灾可能性就很小;旱灾风险值显示,农业旱灾受灾指数>10%～20%时的风险概率为1～1.6 a一遇,农业旱灾受灾指数>50%时的风险概率为12.2 a一遇,呈现出干旱发生周期短、发生频率高的特点,这说明甘肃省的农业旱灾出现频率高,发生周期短,灾情不容忽视。研究结果增加了对甘肃省农业旱灾的认识,对地区防灾减灾工作具有指导意义。     

爆破挤淤产生的悬浮物输移扩散模拟研究

爆破挤淤是处理淤泥质软基的常用方法,而研究由此产生的悬浮泥沙的输移扩散对于评价施工对工程区水环境的影响有重要意义。在对爆破挤淤产生的悬浮泥沙对水环境影响初步分析的基础上,就防波堤地基爆破挤淤处理产生的悬浮泥沙在波浪、潮流共同作用下的输移扩散过程进行了数值模拟,并对爆破挤淤后悬浮泥沙输移扩散规律进行了探讨,指出爆破挤淤对水域附近的生态环境有一定影响,但影响范围并不大,且持续的时间亦不长。     

湍流混合动力学机理研究

在分析传统混合动力学机理基础上,通过宏观混合与微观混合时间量级的对比,提出了湍流条件下,涡流扩散主导宏观混合,分子扩散主导微观混合,而混合过程由宏观混合主导,欧拉数Eu可作为混合效果的控制指标,并通过3种不同容积反应器的混合搅拌试验,进一步证实了该指标的实用性。     

煤矸石淋滤液中污染物在GCL中的扩散性能

为验证土工合成黏土衬垫（Geosynthetic Clay Liners,GCL）作为煤矸石处置场衬垫层建设材料的可行性,采用垂直式双筒扩散装置进行室内扩散试验,研究了煤矸石淋滤液中典型污染物Zn²⁺、Mn²⁺和SO₄^2-在人工钠化膨润土GCL中的扩散性能,使用有限层法模拟软件POLLUTE V7对污染物随时间变化的曲线进行拟合,确定3种污染物在人工钠化膨润土GCL中的扩散系数。研究结果表明,污染物在GCL中的扩散系数低于它们在传统压实黏土衬垫层中的扩散系数,从而能更有效地控制煤矸石淋滤液中污染物在GCL中的扩散迁移行为。     

东海沉积物间隙水中硅酸盐和硫酸盐“扩散-平流-反应”模式的研究

本文提出了东海沉积物间隙水中溶解硅酸盐和硫酸盐的“扩散-平流-反应”模式。研究结果表明,由于间隙水受到硅酸盐溶解、吸附和沉淀不同体系的控制,因而间隙水中的硅酸盐具有三种不同形式的垂直分布,并从模式中得到了上述反应的反应常数,其中E柱硅溶解的一级动力学反应常数为0.00l 42a~(-1)。首次发现了东海沉积物间隙水中硅酸盐指数下降的垂直分布规律,并从数学模式上进行了处理。本文还研完了由于有机质还原sO_4~(2-)而产生的硫酸盐指数下降垂直分布,提出其模式,结果表明,SO_4~(2-)还原最大速率发生在沉积物-水界面附近,每年可达lmmo1/dm~3。