Integration of local–global upscaling and grid adaptivity for simulation of subsurface flow in heterogeneous formations

We propose a methodology, called multilevel local–global (MLLG) upscaling, for generating accurate upscaled models of permeabilities or transmissibilities for flow simulation on adapted grids in heterogeneous subsurface formations. The method generates an initial adapted grid based on the given fine-scale reservoir heterogeneity and potential flow paths. It then applies local–global (LG) upscaling for permeability or transmissibility [7], along with adaptivity, in an iterative manner. In each iteration of MLLG, the grid can be adapted where needed to reduce flow solver and upscaling errors. The adaptivity is controlled with a flow-based indicator. The iterative process is continued until consistency between the global solve on the adapted grid and the local solves is obtained. While each application of LG upscaling is also an iterative process, this inner iteration generally takes only one or two iterations to converge. Furthermore, the number of outer iterations is bounded above, and hence, the computational costs of this approach are low. We design a new flow-based weighting of transmissibility values in LG upscaling that significantly improves the accuracy of LG and MLLG over traditional local transmissibility calculations. For highly heterogeneous (e.g., channelized) systems, the integration of grid adaptivity and LG upscaling is shown to consistently provide more accurate coarse-scale models for global flow, relative to reference fine-scale results, than do existing upscaling techniques applied to uniform grids of similar densities. Another attractive property of the integration of upscaling and adaptivity is that process dependency is strongly reduced, that is, the approach computes accurate global flow results also for flows driven by boundary conditions different from the generic boundary conditions used to compute the upscaled parameters. The method is demonstrated on Cartesian cell-based anisotropic refinement (CCAR) grids, but it can be applied to other adaptation strategies for structured grids and extended to unstructured grids.     

鄂尔多斯盆地黄陵、东胜地区地温场对比

鄂尔多斯盆地黄陵、东胜铀矿区分别处于盆地南部渭北隆起的北侧边缘和盆地北部伊盟隆起的东部,赋矿层位都是中侏罗统直罗组。盆地南、北铀矿区在现今地温场及古地温场都存在明显差异,南部现今大地热值及热演化程度明显高于北部。对于下侏罗统延安组和石炭—二叠系煤层,黄陵地区镜质体反射率都高于东胜地区。通过镜质体反射率资料得出同一埋深的一套地层经历的最大古地温和对应的古地温梯度也有南部高于北部的现象。由于早白垩世后期盆地普遍整体抬升使得现今地温相对古地温降低,南部黄陵地区抬升剥蚀量大于北部东胜地区,导致古、今地温差异也大于后者。盆地南部庆阳—富县一带局部构造热运动,导致南部异常地温场的形成,使得南部热演化程度高于北部。     

邵于庄煤炭勘查区新生界松散层水文地质特征

邵于庄煤炭勘查区新生界松散层厚度较厚,下伏为二叠系含煤地层,可采煤层多。区内含、隔水层组成复杂,由四个含水层和三个隔水层组成。通过对含水层水文地质条件分析,提出了第一、二含水层是矿区的主要供水水源,为保证未来建设和开采时的生活用水和工业用水,应做好水源的保护工作;同时指明了第四含水层是浅部煤组开采的主要补给水源,在煤矿设计和开采过程中,应重点予以防治。     

抚顺煤层气赋存特征及资源评价研究

抚顺矿区城市下压煤面积6km^2,煤炭储量23901．5万t。通过对矿区地质特征、煤储层特征分析．认为区内煤层气含量高（9．81～24．53m^3／t）,煤层中大空隙多,透气性好,渗透率较高（0．24～3．60mD）。煤层直接顶板为厚100m左右的致密油页岩,底板为泥岩、凝灰岩,具有良好的封闭条件。根据矿区多年测试资料,采用容积法得出区内煤层气资源量为30．53亿m^3。综合开发煤层气资源符合东北老矿区的实际,其将为复苏东北重工业基地提供有效的洁净能源。     

辽宁中部早中生代地层及找煤远景评价

辽宁中部一些地区的含煤地层以前被认为是白垩系下统的沙海组、阜新组,该观点导致区域地层对比混乱。通过对该区含煤地层组合特征综合分析,认为其应属下侏罗统北票组含煤岩系。此结论对进一步明确该地区找煤方向、确定找煤远景区具有重要意义。     

小波边缘分析建模波阻抗反演方法在煤层解释中的应用

受限于地震波主波长的1／4,常规地震处理难以分辨较薄煤层。基于模型的波阻抗反演虽然克服了厚、薄煤层计算问题．但因难以得到准确的高频部分,很多情况下反演结果的精度和分辨率往往不能满足地质预测的要求。小波边缘分析建模波阻抗反演方法是从地震数据中提取地震特征参数,用于建模并参与迭代反演。该方法即可以弥补反演过程中高频成分的误差,减少对钻井数据的依赖程度,得到较为合理的初始模型,又可提高反演的精度和分辨率．使反演结果更好的反映实际地下地质情况。利用该方法,对大井-将军庙及新疆红沙泉2个勘探区的侏罗系中统西山窑组含煤地层进行波阻抗反演,反演结果与钻井资料进行比较,其中大井一将军庙0802及0809号孔单煤层厚度误差分别为3％、8％．新疆红沙泉多煤层厚度及煤层之间的夹层厚度预测结果除B6煤层误差较大外,其它误差均小于7％．可见该反演方法的计算结果比较准确。     

三维地震属性参数在煤层厚度预测中的应用

依托“西部煤炭资源高精度三维地震勘探技术”项目工程,对晋城某矿南翼大巷东南区5m×5m×1ms的三维地震数据体,采用三维地震属性参数预测煤层厚度及其变化规律：沿3煤层、15煤层10ms时窗提取地震属性42种,根据钻孔资料,计算出煤厚与地震属性相关系数;从中优选出相关系数大于0．35的地震属性,其中3煤层9个、15煤层10个;然后进行地震属性互相关分析,优选出与3煤、15煤层厚度相关系数较大的4种属性,建立预测煤厚的BP神经网络模型,分别选取3煤层12个、15煤层4个实测数据作为学习训练和测试样本,以钻孔地震属性作为学习样本,对网络进行训练,最终获得全区煤层厚度。经与预留钻孔成果资料对比,预测精度较高,结果可用。     

基于LongruanGIS的电子地质报告系统的设计与实现

基于LongruanGIS3．0开发的电子地质报告系统包括数据库管理系统、图形处理系统和文字表格处理系统三部分。在介绍该系统的总体设计、功能实现和系统特点的基础上,总结了该软件的几方面优势：具有数据共享、数据集成、自动成图、功能开放的技术优势;具有开放的数据交换格式以及将CAD与GIS软件结合起来的强大图形编辑、查询、空间分析功能。     

磷处理粉煤灰可作农业土壤磷源

粉煤灰(简称CCP或ash)具有改良土壤,增加植物产量的功能。此外,由于它特殊的多孔结构,也可用作吸纳并承载植物养分的载体。用NaH2PO4配制成含磷0.10mol/L浓度的溶液,对采自加拿大西安大略省Sarnia地区Lambton电厂的底灰(bottomash)进行振荡浸渍处理。结果表明,振荡浸渍66h后的粉煤灰中磷含量可达784×10-6。以磷处理粉煤灰、未进行磷处理的粉煤灰和石英砂按比例混合,作为基本生长介质进行玉米种植实验,其中实验配方设计为生长介质中含磷量分别为标准含磷浓度(50×10-6)的10%、25%、50%、75%和100%。生长26、34和46d后分别与不含磷的空白配方、施加含氮-磷-钾为0-20-0标准磷肥并控制磷含量为标准浓度(50×10-6)配方进行生物产量对比。生长实验结果表明,以磷处理粉煤灰供磷的生长介质,当含磷量为标准浓度的25%至100%时,其植物生长量就比添加标准浓度磷肥的配方好。种植46d后的生物生长量统计结果显示,含磷分别为标准浓度50%、75%和100%的实验介质中,玉米杆的鲜重较施标准磷肥介质中玉米分别增长39.46%、42.73%和46.13%;玉米杆干重依次增加29.71%、13.39%和28.87%;根鲜重平均增加16.62%;根干重平均增加14.03%。上述实验结果启示,粉煤灰可以很好地吸纳承载磷养分,并持续供给植物吸收生长,如果采用吸纳磷(或其他养分)的粉煤灰改良砂质土壤将有重要意义。     

塔河油田2区三叠系油藏类型初步探讨

塔河油田2区三叠系油藏是西北分公司开发较早的碎屑岩油藏之一,开发层系有上油组、中油组,油柱高度在15～20m,储层为辫状三角洲相辫状三角洲前缘亚相水下分流河道、河口坝、分流间湾微相沉积,非均质性严重。本区上油组砂体厚度40～0m,中油组25～35m,分布较稳定,物性为中孔、中高渗储层,原油属低粘度轻质油。但2区三叠系油藏实钻变化大,见水快、产量递减快、含水上升快、采出程度低,开发效果较差,经过多次调整虽有一定程度改善,仍存在一些问题。本文认为2区三叠系油藏开发效果较差的原因之一是对本区油藏类型的认识上存在问题即2区三叠系油藏是以断裂控制的断块油藏而非背斜油藏,并延伸分析正在投入开发评价的S96-T901井区、TK232-T453井区及T206-T208井区等都为断块（断背斜）油藏。应用断块油藏的观点对塔河地区三叠系油藏勘探开发有重要指导意义。