地质统计学反演在稠油油藏砾岩夹层预测中的应用

随着开发程度加剧,中海油增储上产不断突破下限,越来越走向深层、低渗、深水和稠油。渤海海域探明原油地质储量超60%为稠油,开发难度大。影响稠油油藏热采开发的关键地质因素有油藏类型、含油饱和度、隔夹层、小断层等,其中隔夹层影响最大。D油田为辫状河沉积、储集层非均质性强的厚层块状特超稠油油藏。针对D油田砾岩夹层薄、地震预测精度低的特点,采用高分辨率地质统计学反演技术,进行了测井曲线标准化、概率密度参数、变差函数研究,获得了岩性和厚度定量表征结果,识别了厚度<5 m的砾岩夹层,平面展布符合研究区地质特征,为心滩内部夹层三维地质模型构建提供了依据。     

南黄海西部日照至连云港海域表层沉积物粒度特征及其指示意义

基于南黄海西部日照至连云港海域200件表层沉积物样品的粒度分析结果,划分了沉积分区,探讨各分区的沉积物来源、长期运移趋势、沉积分区的成因和可能的搬运机制。结果表明,日照至连云港海域可划分为4个沉积分区,分别为中部海侵沉积区、西北部的日照近海现代沉积区以及南部的苏北废黄河水下三角洲和连云港沿海侵蚀再沉积区,特点为：1）海侵沉积区表层沉积物几乎全部为粉砂质砂,砂含量平均可达64%（剔除砾组分）。钙质结核砾石分布广泛,尤其富集在20m以深海域。该层砂质碎屑是全新世早期海侵作用的产物,应归为海侵沉积,其物源来自于原地出露的晚更新世古湖沼相或古河流相沉积物,因而具有继承性特征。2）日照近海沉积区为全新世现代沉积,沿日照海岸呈狭长带状分布,主要是砂质粉砂和粉砂。3）苏北废黄河水下三角洲的北界位于连云港埒子口外,水下三角洲前缘陡坡在120°E附近大约位于水深23m处。水下三角洲废弃后夷平作用较为显著。地势较高的水下台地剥蚀强烈,表现为硬质底的出露;而在水深相对较大或水动力较弱的局部区域,侵蚀物质再次沉积。剥蚀亚区沉积物为具有单峰态粒度曲线的粉砂质砂,而侵蚀再沉积亚区则为具有双峰态粒度曲线的砂质泥、砂质粉砂和粉砂质砂,两者差异明显,在沉积物组成和粒度参数分布图上呈现条块分割的现象,这实际上反映了夷平过程中剥蚀亚区和再沉积亚区的伴生关系。4）连云港沿海沉积区以具有双峰态粒度曲线的砂质泥和砂质粉砂为主,是淤泥质海岸侵蚀物质离岸搬运后与砂质沉积物混合改造的结果,实质上应为变余沉积。

     

衰减夹层GPR模拟的时频域全局反射误差

全局反射误差分析是深入研究探地雷达（GPR）吸收边界条件吸收效率的有力工具.基于常规完全匹配层（PML）的标准交错网格有限差分算法必须满足严格的CFL条件限制,即在单位时间步长内,不容许电磁波传播的距离超过单元网格尺寸.为了提高主区域所有网格节点的计算效率,并有效地吸收传播后期出现的低频隐失波,提出基于非分裂递归卷积完全匹配层（UCPML）的旋转交错网格（RSG）GPR正演算法.该算法采用不同的网格交错策略,并在边界条件中引入了吸收低频隐失波的自由可变因子,使得该算法允许选取较大的时间步长,提高了计算效率,并且实现了对低频隐失波的高效吸收.本文首先给出了RSG差分格式,推导了基于UCPML的RSG差分更新方程,探讨了数值色散的稳定性条件,然后以绕射现象严重的衰减夹层数值模拟为例,分别从波场快照、单道波记录、时间域反射误差（TDRE）、频率域反射误差（FDRE）四个方面分析了UCPML与常规PML的全局反射误差,说明了基于UCPML和RSG的GPR正演算法能更有效地吸收低频隐失波.

     

钙质砂的干密度特征及其试验方法研究

最大、最小干密度是评价砂土密实度的重要计算参数。通过钙质砂的最大、最小干密度试验,揭示了钙质砂颗粒破碎对最大干密度的影响,分析了最大、最小干密度随粒径和含水率的变化规律,并总结了钙质砂的最大、最小干密度的测试方法。研究表明,最大干密度随粒径的增大呈现先减小后增加的趋势;在最大干密度的测试中存在明显的颗粒破碎现象,使测试结果偏大;颗粒破碎量随粒径的增加先增加后减小,其中粗砂的破碎量最大;最小干密度随粒径的增大而减小,单一粒组钙质砂最小干密度的最大值仍然小于级配良好钙质砂的最小干密度,同一粒组的钙质砂的最小干密度随含水率的增大呈现出略有减小的趋势。建议钙质砂的最大干密度试验宜采用电动相对密度仪法,最小干密度试验宜采用量筒法。     

地震作用下含水平软弱夹层斜坡动力响应特性研究

基于相似性理论,设计并完成了2个含不同厚度水平软弱夹层的岩质斜坡。试验模型高度、长度、宽度分别为1.80、1.65、1.50 m,坡角约60°,软弱夹层厚分别为3、15 cm。输入不同类型、激励方向、频率和振幅的地震波,利用大型振动台试验中传感器记录的数据和正交试验,研究了斜坡的加速度响应特征及其影响因素。试验结果表明:斜坡动力加速度放大系数分布存在明显的坡内高程效应和坡面的非线性趋表效应。斜坡水平向坡面放大系数随斜坡高程增加呈波动性增大,薄夹层斜坡中、上部表现更为明显。竖直向坡面放大系数因软弱夹层厚度而异,薄夹层斜坡局部减小后增大,最大放大值出现在坡肩位置,而厚夹层斜坡最大放大值出现在软弱夹层底部。同等强度地震力激励下,坡内竖直向放大系数不及水平向,约为0.75倍。坡面上,水平和竖直向放大系数的相对大小与高程有关。软弱夹层以下,竖向放大系数大于水平向,夹层以上则相反。软弱夹层对斜坡动力响应的影响也因激励方向不同而有所区别,对水平向动力响应有一定的放大作用,而对竖直向动力响应则是吸收减弱。斜坡动力响应所选因素的影响大小顺序依次为斜坡高程、坡体位置、软弱夹层厚度、激励振幅、加载波形、激励方向,其中斜坡高程、坡体位置以及软弱夹层厚度对斜坡动力响应具有显著性影响。     

川北地区寒武系筇竹寺组钙质结核裂缝充填物特征及指示意义

川北地区寒武系筇竹寺组钙质结核泥页岩中早成岩期钙质结核较发育,结核裂缝中见多期次矿物充填。为揭示钙质结核裂缝形成机理,本次结合岩石学特征及地球化学特征等开展系统研究。川北筇竹寺组钙质结核裂缝中见三~四期矿物充填。第一期微晶方解石表面较脏,阴极发光暗淡,δ13C_(PDB)、δ18O_(PDB)平均值分别为-4.26‰及-7.69‰;第二期为细—中晶粒状方解石充填,阴极发光为橘黄色,流体包裹体均一温度为平均值为86.4℃,δ13C_(PDB)、δ18O_(PDB)平均值分别为-3.15‰及-7.41‰;第三期为粗晶方解石充填阴极发光暗淡,流体包裹体均一温度平均值为96.6℃,δ~(13)C_(_(PDB))、δ~(18)O_(_(PDB))平均值分别为-1.73‰及-10.28‰;第四期为重晶石充填。结合区域构造史—热演化史分析表明,钙质结核裂缝中四期充填物分别指示早期脱水、烃源岩早成熟期生烃、加里东构造运动抬升释压及深埋藏期硫酸盐热还原作用事件。     

考虑形貌特征和级配影响的钙质砂压缩破碎力学特性研究

针对岛礁大型构筑物修建过程中由于高应力而导致作为地基材料的钙质砂发生破碎,进而引发地基沉降变形问题。本文采用高压固结仪对钙质砂开展了一系列终止压力为16 MPa的侧限压缩试验,研究了高应力水平下钙质砂的压缩破碎特性。同时基于显微图像采集和处理技术对钙质砂颗粒的形状参数(圆度和完整度)进行了定量化表征,研究了钙质砂的形状分布规律。最终分别探讨了级配特征(如平均粒径、不均匀系数)、形貌特征等因素对钙质砂压缩和破碎特性的影响。结果表明:随着平均粒径的增大,钙质砂颗粒的形状不规则程度逐渐增加,其棱角也越发育。随着竖向应力的增大,在e-logp平面内,不同粒径钙质砂的压缩曲线逐渐会聚并相交于一条直线,初始粒径对其压缩特性的影响逐渐减小以致消失。而不同级配钙质砂的压缩曲线也发生会聚,但未相交于一条直线。当试样的不均匀系数(C_u)相近时,其压缩破碎量随着平均粒径(d₅₀)的增大而逐渐增加,当试样的d₅₀相近时,其压缩破碎量随着C_u增大而逐渐减小。上述研究成果将对南海岛礁大型工程建设提供重要科学依据。     

寒武系乌训组滑塌建造的物源及其意义

沉积岩中普遍发育滑塌滑移建造。贵州天柱大河边地区寒武系第二统乌训组即普遍发育滑塌滑移建造,通过地质调查分析,可见滑塌滑移角砾岩建造、瘤状灰岩建造、散布于炭质粘土岩中的“钙质结核”和灰岩中的泥岩脉,以及一系列滑移褶皱褶曲等软沉积物变形构造等类型。根据滑塌滑移角砾岩建造中的鲕粒灰岩角砾和乌训组沉积建造处于大陆斜坡环境的古地理背景分析,滑塌滑移角砾岩建造中的鲕粒灰岩角砾应来源于乌训组北西侧处于台地边缘相的清虚洞组,结合灰岩中的泥岩脉即典型震积泥岩脉现象,综合认为,乌训组普遍发育的各种类型滑塌滑移角砾岩建造和其它变形建造,系地震营力及其导致的滑塌滑移事件作用的结果。     

曲流点坝薄夹层构形对驱油效率及剩余油形成与分布的影响

陆相储层单砂体内的薄夹层是形成储层流体流动非均质的主要因素之一,单砂体内部薄夹层极薄、规模小、测井全部识别有一定困难,且位于层内。在油田开发初、中期作用不明显,而在高含水期、三采阶段,单砂体及其渗透率宏观分布已不能详尽揭示层内剩余油分布,层内薄夹层对注入剂驱油的影响及其重要性逐渐显现出来,与渗透率在储层内韵律性分布有同等重要的地位,也是储层精细表征的重要内容。以往只是着重从渗透率在储层内分布的不均衡的角度来研究储层中驱油效率问题,忽略了薄夹层的对储层驱油效率的影响。以大庆油田葡萄花油层组PⅠ2小层曲流河道砂体为例,对曲流河道砂体内部薄夹层构形对驱油效率及剩余油的形成与分布作了初步的分析和探讨。在排除开发因素差异的同井单砂体分析条件下,提出了“单砂体内部薄夹层空间构形 渗透率垂向序列 重力”三因素共同控制剩余油分布、驱油效率多段垂向序列模式。     

井资料高分辨率层序地层学

在准层序中进行层组一级地层单元的识别和对比是高分辨率层序地层学研究的主要难点.提出了一种综合应用井资料进行层组界面识别和对比的新方法.通过测井曲线形态特征、岩心观察、铸体薄片、X衍射、扫描电镜分析、FMI测井资料, 对工区内钙质夹层成因、泥岩电阻率差异、储层电阻率和海拔深度关系进行了研究.结果表明: 钙质夹层单层厚度在0.5~2m之间, 靠近风化壳和断层位置单层厚度大, 分布在水下分支河道底部和河口坝顶部; 低阻泥岩(4~5Ω·m)和高阻泥岩(> 10Ω·m) 分别来源于不同的沉积物源或者形成于不同的沉积相带; 储层电阻率随着海拔深度的增加而增加.因此, 钙质夹层可以作为层组界面识别和对比的标志, 利用泥岩电阻率差异可以确定层组的叠置关系, 判断储层连通性.据此, 建立了准噶尔盆地石南地区西山窑组含油层段等时地层格架, 确定了格架内储层的连通性及油水界面, 并且通过MDT测井资料进行了验证.在此等时地层格架内, 层组的发育顺序、叠置关系、空间展布形态、以及彼此之间的连通性都被定性、定量的表征出来.