利用弹性参数反演预测潮汕坳陷目标构造的含油气性

【研究目的】潮汕坳陷构造隆起部位受砂岩储层发育程度和构造条件的双重控制,其侧翼洼陷为其提供烃源,是油气聚集最有利区。利用地震反演的弹性参数进行含油气性预测的潮汕坳陷中生界砂岩储层具有明显的低密度特征,而其他岩性的密度偏高。【研究方法】利用叠前地震全道集资料直接反演密度、泊松比等弹性参数,通过密度反演成果预测砂岩储层发育情况和烃类分布,实现对中生界含油气性的预测。【研究结果】泊松比对烃类比较敏感,储层含烃后具有明显的低泊松比特征。【结论】利用地震反演的弹性参数进行含油气性预测表明,烃类异常特征明显,预测构造隆起部位具有较好的含油气性。叠前弹性参数反演技术使无井区域储层预测的多解性与不确定性大大降低,提高了反演结果的准确性和可靠性,这项技术的应用对于类似研究新区的储层预测和烃类检测工作,具有很好的应用推广价值。

岩心力学实验刻度弹性参数的页岩脆性评价方法改进

页岩储层的规模动用关键在于水力压裂造缝,复杂缝网形成的地质因素取决于天然裂缝、水平应力差及脆性,高脆性是压裂形成缝网的必要条件之一。针对现有弹性参数脆性指数评价方法中杨氏模量和泊松比权重系数占比不清的问题,在岩心三轴力学测试和全岩样品分析的基础上,提出基于应力-应变曲线的脆性评价指标,通过统计交会分析,明确杨氏模量和泊松比对岩石脆性敏感程度,并且根据脆性评价指标和杨氏模量及泊松比的相关系数,采用等比例方式进一步刻度杨氏模量和泊松比的权重系数,改进了现有的弹性参数脆性指数评价方法。东部盆地页岩层系应用实例表明,岩心力学实验刻度后的弹性参数脆性评价方法更加合理有效,能更好地反映页岩储层脆性分布特征。

肝纤维化患者多模态超声弹性参数、生物学指标与肝纤维化进展的关系及列线图预测模型的构建

目的 探究肝纤维化患者多模态超声弹性参数、生物学指标与肝纤维化进展的关系,并构建肝纤维化进展的列线图预测模型。方法 回顾性分析2022年11月至2023年12月商丘市第一人民医院收治的180例乙肝肝纤维化患者的临床资料,将轻度肝纤维化患者纳入对照组(n=120),中重度肝纤维化患者纳入研究组(n=60)。比较两组患者的一般资料、多模态超声弹性参数、生物学指标,应用Logistic回归分析乙肝肝纤维化进展至中重度的危险因素,根据危险因素、多模态超声弹性参数构建列线图预测模型,应用受试者工作特征(ROC)曲线、决策曲线分析法(DCA)分析列线图预测模型的预测价值。结果 研究组患者的天冬氨酸氨基转移酶(AST)/血小板比率指数(APRI)、血清乙肝病毒脱氧核糖核酸(HBV-DNA)、肿瘤坏死因子-α (TNF-α)、Nod样受体家族含pyrin结构域蛋白3(NLRP3)、五聚素蛋白3 (PTX3)、透明质酸(HA)、Ⅲ型前胶原(PCⅢ)、Ⅳ型胶原(PCⅣ)水平分别为1.16±0.37、(7.26±0.93) lgIU/mL、(68.25±7.13) pg/mL、(7.18±1.39)μg/L、(0.95±0.21) ng/mL、(471.26±152.68)μg/L、(172.38±31.74)μg/L、(106.52±28.19)μg/L,明显高于对照组的0.65±0.21、(6.02±0.71) lgIU/mL、(59.74±6.51) pg/mL、(6.05±1.14)μg/L、(0.79±0.17) ng/mL、(301.28±97.85)μg/L、(145.72±29.60)μg/L、(88.09±25.43)μg/L,差异均有统计学意义(P<0.05);研究组患者的杨氏模量值、肝纤维化指数(LF index)分别为(9.35±2.32) k Pa、1.31±0.35,明显大于对照组的(6.81±1.17) k Pa、0.92±0.31,差异均有统计学意义(P<0.05);多因素Logistic回归分析结果显示,APRI、血清HBV-DNA、TNF-α、NLRP3、PTX3、HA、PCⅢ、PCⅣ水平、杨氏模量值、LF Index均为乙肝肝纤维化进展至中重度的危险因素(P<0.05);基于上述危险因素构建的乙肝肝纤维化进展的列线图预测模型,ROC曲线显示新列线图预测模型AUC为0.907(95%CI:0.862~0.951),具有较高预测效能;DCA曲线显示新列线图模型具有正向净获益。结论 APRI、血清HBV-DNA、TNF-α、NLRP3、PTX3、HA、PCⅢ、PCⅣ水平、杨氏模量值、LF Index均是乙肝肝纤维化进展至中重度的危险因素,基于上述危险因素构建的风险预测模型敏感度较高,具有一定预测价值。

超声共振谱法岩石弹性参数测量研究进展

岩石弹性参数的准确测量对于地下资源的可靠评价和勘探开发具有重要意义。超声共振谱法基于共振频率与岩石弹性性质相关的原理,较传统方法如超声脉冲穿透法、应力应变法等,具有可重复测量、测量精度高、一次测量可获得全部弹性参数的优点,并且可用于不规则样品的测量,因此在岩石弹性参数测量方面拥有广阔的应用前景。该文主要综述了20世纪60年代以来超声共振谱方法的测量、正演方法和反演方法的发展历程,并分析了样品制备、测量方式和计算方法等因素对测量结果的影响,最后对近些年来该方法在测量方法、正演方法、反演方法、非线性测量及极端环境下的测量等方面的进展进行了总结及展望,对未来应重点关注的方向给出了建议,以期对于常规岩石以及页岩和海底矿物等非常规岩石的弹性参数测量方法的发展提供帮助。

基于改进Hofstetter模型的杨木组分体积分数对其弹性参数的影响规律

木材的微观结构和组分构成是影响其弹性参数的重要因素,但关于木材组分体积分数变化对其弹性参数影响的研究相对较少。通过引入灰分因素,对Hofstetter木材连续微观力学模型进行改进,并在此基础上分析杨木组分的体积分数变化对其弹性参数的影响规律。研究表明:改进的Hofstetter模型可较准确预测杨木的顺纹弹性模量,误差绝对值仅13.71%。结晶纤维素等自身刚度较大的组分体积分数增大时,杨木的弹性模量和剪切模量增幅较大;聚合物网络、无定形纤维素体积分数增大时,泊松比增幅较大;木质素、半纤维素体积分数变化对所有弹性参数的影响均较小。

松辽盆地海力锦铀矿床含矿地层岩石弹性参数特征研究

当前,地震勘探技术在砂岩型铀矿勘查中主要用于查明地层展布、构造和砂体等成矿环境要素,而在分辨地层岩石是否含矿等铀矿信息直接获取方面尚存在欠缺。砂岩型铀矿含矿砂体与围岩的弹性参数差异是开展含矿砂体地震识别技术研究的基础,针对松辽盆地海力锦铀矿床的含矿地层,采集三口钻井的岩心,在实验室采用“线切割+全程样品防护”方式制获岩心样品,通过“量积法+超声脉冲透射法”开展测量,获取钻井岩心样品的纵波速度、横波速度和密度等弹性参数,并计算钻井岩心的纵波阻抗和横波阻抗,在此基础上开展海力锦铀矿床含矿地层岩石的弹性参数特征研究。研究结果表明:在含矿层深度范围内,岩石弹性参数差异主要受岩石岩性影响,而受深度变化的影响可忽略不计;地层岩石不同岩性的速度、密度和波阻抗等弹性参数存在差异,特别是含矿中砂岩的密度和速度参数与围岩存在一定差异,可根据密度和纵波速度差异识别含矿中砂岩,并给出相应的技术方案,为开展岩石岩性及含矿砂体的地震精细识别研究提供依据。

基于叠前弹性参数反演的火成岩储层油气检测方法及应用

准噶尔盆地典型区块发育构造-岩性复合型油藏,其油气分布受火成岩储层分布和断裂发育的双重因素控制,具有非均质性强、岩相变化快、油气分布复杂等特点,所以油气检测成为难点。针对火成岩这一特殊岩性储层非均质性强、岩相变化快、油气分布复杂等特点,油气检测成为难点。利用单一的叠前AVO属性反演无法准确识别岩性和进行油气检测(马小飞等,2021),在岩石物理特征分析的基础上,把叠前部分角度叠加道集作为输入.

基于变分模态分解的弹性参数核密度估计方法

概率密度建模是地震随机模拟中至关重要的环节,而弹性参数高频成分的概率密度估计决定了高分辨率地震随机模拟结果的精度。针对常规方法中弹性参数高频成分提取精度不足、概率密度建模先验条件过度约束以及弹性参数的概率密度建模分层设计等问题,提出了一种基于变分模态分解(variational mode decomposition,VMD)的弹性参数核密度估计方法。该方法首先采用VMD对测井弹性参数数据进行模态分解,筛选出本征模态函数(intrinsic mode function,IMF)中的高频项叠加得到测井弹性参数的高频成分;然后使用核密度估计分层计算得到高频成分的概率密度模型,并通过该模型进行随机抽样生成随机高频成分叠加至井旁地震数据上以达到丰富地震弹性参数数据高频内容的目的。珠江口盆地34号井区的实验结果显示,VMD有效分离出了中心频率在70 Hz以上的测井弹性参数高频成分,分层设计的核密度估计方法凸显了高频成分的统计规律,叠加随机高频成分后地震弹性参数70 Hz以上的高频成分得到了明显补充。该方法为地震高分辨率随机模拟提供了新的思路。

国内100 m以上重力坝地基弹性参数与波速分析

为了解国内高重力坝赋存的地基情况并为场址波场信息研究提供基础数据,收集国内68座坝高100 m以上重力坝的相关信息,统计分析其地基弹性参数和波速参数的总体特征。结果显示,100 m以上重力坝的数量随着坝高增加迅速减少,国内坝高200 m以上的重力坝共3座。重力坝的空间分布呈现出不均匀性,在西南地区数量显著较多。在地基弹性参数方面,约93%100 m以上重力坝的地基弹性模在6~28 GPa,均值为16.7 GPa;泊松比的分布范围为0.17~0.32;密度的分布范围为2000~2900 kg/m^(3)。在波速方面,约96%的地基纵波波速在1500~3900 m/s,约95%的地基横波波速在800~2300 m/s。纵波波速的均值和标准差分别为2718、639 m/s,横波波速的均值和标准差分别为1574、383 m/s。

嵌入式共固化缝合阻尼复合材料面内弹性参数

嵌入式共固化缝合阻尼复合材料(embedded co-cured stitched damping composite, ECSDC)相对于传统的复合材料具有高比刚度、高比强度,高层间结合性能及三向力学可设计性等优点。ECSDC在共固化时蒙皮中的树脂处于熔融态后沿缝线贯通整个层合结构形成“复合钉”,复合钉的引入会导致纤维增强阻尼薄膜的面内力学性能分布不均,对ECSDC结构的理论分析造成困难。针对该问题,应用复合钉贯通的面内纤维折线变形模型,将变形区域进行划定,分别建立经、纬纱变形区,富树脂区,缝线等各区域的面内等效弹性参数理论模型,由此过渡到ECSDC结构。采用一个算例,运用ANSYS有限元模拟和Matlab数值计算研究了ECSDC典型结构,并与文献值进行对比,三者所得的结果吻合较好,验证了该理论模型和方法的准确性。在此基础上,用验证的理论模型研究了设计参数对ECSDC面内等效弹性参数的影响。该解析模型建模方法为研究胞元结构复合材料的力学性能提供了参考,为ECSDC结构的动力学与几何非线性研究提供基础。

南华北二叠系含煤地层沉积环境与煤层弹性参数的关系

为揭示不同成煤环境下煤层弹性参数变化,以南华北盆地二叠系海陆过渡相成煤环境为研究区域,对采自不同古地理单元的煤样在常温常压下进行三维超声测试实验,同时以含煤岩系砂泥比值作为确定古地理单元的主要依据,对研究区内含煤地层沉积环境与煤层弹性参数的关系进行研究。结果表明:各煤样纵波速度均大于横波速度,走向上纵横波速>倾向>垂向,3个方向纵横波速随砂泥比值的增大呈先降后升的趋势;各煤样走向上的杨氏模量>体积模量>剪切模量,三者随砂泥比值的增大呈先降后升的趋势,而泊松比随砂泥比值的增大则先升后降;随海岸线由北向南不断前移,沉积环境由三角洲分流平原到三角洲前缘,纵横波速、杨氏模量、体积模量和剪切模量呈现先减小后增大的趋势,而泊松比正好相反,呈先增大后减小的趋势,预测相应的煤层气含气量先增大后减小,煤层裂隙密度先增高后降低。

超声VTQ、VTIQ技术对不同大小乳腺良恶性肿块的诊断价值及弹性参数SWVmax值与乳腺癌生物学特征的相关性

探究超声VTQ、VTIQ技术对不同大小乳腺良恶性肿块的诊断价值及弹性参数SWVmax值与乳腺癌生物学特征的相关性。方法 选取我院2021年1月至2023年10月诊治的182例乳腺肿瘤患者,根据肿块大小的不同,分为A、B、C、D四组,肿块最大径分别为<5mm、5-10mm、11-20mm、>20mm。均进行VTQ、VTIQ、常规超声检查,并以病理结果为金标准,对乳腺肿瘤患者的诊断效能进行分析,同时收集确诊为乳腺癌患者肿块大小、病理类型等资料,分析VTIQ弹性参数SWVmax值与肿块大小、年龄的相关性。并对比不同生物学特征相关指标SWVmax值的差异,对上述指标与SWVmax值相关性进行分析。结果 对于A组和B组VTIQ的诊断效能高于VTQ(P<0.05);SWVmax值与肿块大小相关(r=0.631,P<0.05);不同病理类型、分子分型、组织学分级SWVmax值对比(P<0.05);Ki-67、HER-2组间SWVmax值比较(P<0.05);肿块SWVmax值和Ki-67表达、乳腺肿块大小、HER-2表达相关。结论 超声VTIQ技术对于最大径≤10mm的乳腺肿块有较高诊断价值,且肿块SWVmax值和HER-2、Ki-67表达及肿块大小有较大的关系。

饱水石灰岩骨架和流体弹性参数的估算

本文利用Niu等提出的基于临界孔隙度模型的组分弹性参数数值计算方法,把测试岩石样品的孔隙度、整体密度、纵波速度和横波速度作为数值计算的输入数据,运用"双线性数值计算方法"反演求出临界点、流体和骨架的12个弹性参数。具体做法是:基于临界孔隙度模型,给出三组线性关系,即密度—孔隙度,整体剪切模量—孔隙度,整体纵波模量—孔隙度,上述每组线性关系分别以孔隙度作为自变量和因变量得到两个线性方程,再把两个方程计算的结果进行加权平均得到相关的弹性参数估算值,并结合饱水石灰岩样品数据实现了弹性参数估算。数值计算结果表明,由数值计算得到的弹性参数与测试弹性参数的均值和方差相差甚微,特别是密度数据的偏差均值更小,说明文中的数值计算结果是可靠的。

横观各向同性岩石弹性参数及抗压强度的试验研究

为了揭示层状岩石力学特性的各向异性,对7种不同层理角度下的板岩进行单轴压缩试验,测出了板岩的弹性模量E和E′、泊松比ν和ν′以及剪切模量G′,并运用单弱面理论分析单轴抗压强度和破坏形式与层理角度之间的关系。研究结果表明板岩压缩破坏存在2种形式:当0°≤<10.5°和87.0°<≤90.0°时,板岩从内部发生压缩剪切破坏,剪切面粗糙不平;当10.5°≤≤87.0°时,板岩沿层理面产生滑移破坏,表面较光滑。板岩受内部层理构造的影响,随着从0°变化到90°,抗压强度呈现两端大中间小的趋势,视弹性模量Eθ以及视泊松比νyx和νyz由小变大。

岩石破裂电磁辐射频率与弹性参数的关系

为进一步研究岩石破裂电磁辐射特征,本文根据岩石破裂电磁辐射是由岩石破裂时产生带电粒子扰动引起的假说,通过断裂力学理论中的张开位移法计算岩石破裂过程中的裂纹宽度,由电磁辐射频率与破裂宽度之间的关系,研究电磁辐射频率与弹性参数之间的关系,并给出了它们之间的关系表达式.通过建立具有中心贯穿裂纹的无限大平板模型,根据破裂宽度计算了在该模型条件下几种岩石破裂过程中产生电磁辐射频率范围.理论模型计算出来的频率范围主要集中在实验观测的中高频段,并体现出频率随弹性参数的变化.

蜂窝夹芯结构面内等效弹性参数的分析研究

针对Bernoulli Euler梁法计算蜂窝夹芯等效弹性参数的不足,利用3D有限元数值模拟技术,通过对不同材料、不同尺寸的正六边形蜂窝夹芯弹性参数进行数值模拟,给出了芳纶纸面内等效刚度和Poisson比随蜂窝夹芯几何参数变化关系,提出了等效弹性参数的计算公式和一种循环优化设计蜂窝夹芯板厚度的新思想,得到了一些Bernoulli Euler梁法无法得到的重要结论:正六边形蜂窝夹芯结构y方向的弹性模量大于x方向的1.5倍;等效Poisson比仅与蜂窝夹芯几何参数有关,而与材料常数无关等。最后通过与文献[11]铝质蜂窝夹芯的压缩实验结果比较,证实了本文所使用方法的有效性和部分公式的正确性。

时间域全波场各向异性弹性参数反演

从各向异性弹性波的有限元正演方程出发 ,导出了反问题中时间域雅可比矩阵求解的计算公式 .它具有与时间域有限元正演方程相同的表达形式 ,故可通过有限元正演计算来获得雅可比矩阵 .研究了有限元正演算法的效率和精度、吸收边界条件等方面的问题 ,以提高反演系统的效率和精度 .在此基础上 ,实现了叠前全波场各向异性弹性参数反演 .计算表明 ,在初始模型偏离真实模型较大的情况下 ,层状模型和横向不均匀模型的反演结果均能准确地收敛到真实模型上 .

叠前弹性参数反演方法及其应用

叠前时间偏移和AVO反演相结合的叠前弹性参数反演技术为岩性和隐蔽性油气藏勘探提供了较为有效的储层识别方法。依据弹性波传播的基本理论和平面纵波入射的反射和透射Zoeppritz方程,给出了计算弹性参数的公式。算法实现的基本原理是:首先将叠前时间偏移的共反射点(CRP)道集转化为角道集;然后基于角道集应用最小平方方法进行优化求解,得到各弹性参数剖面;最后通过计算结果建立地质模型,并进行反演,进而进行储层描述和含油性预测。利用理论模型对叠前弹性参数反演方法进行了验证,结果显示方法的计算误差较小。将方法应用于复杂陆相断陷盆地地震资料反演,并与商业软件的反演结果进行了对比分析,结果表明,叠前弹性参数反演方法的分辨率较高,钻井资料证实其储层预测精度也较高。

Hoek-Brown准则在致密砂岩弹性参数测井解释中的应用

为了解决深层-频繁互层型致密砂岩、泥页岩地层弹性参数测井解释结果可靠性难以保证的问题,以致密砂岩和泥页岩试样为研究对象,分析了岩石应力-应变各阶段的特征及地层应力状态;基于Hoek-Brown准则提出了一种岩石弹性参数测井解释新方法,对该准则中GSI,a,s和mb进行了合理取值;对岩石弹性模量和泊松比进行了最终解释。研究发现,利用波速自洽确定的GSI值与岩石三轴强度具有较好的对应关系;mb和s与岩石三轴强度正相关,a与其负相关,可以利用s对mb进行定量表征(相关系数为0.884);岩石弹性模量及泊松比解释结果的平均相对误差分别为6.50%和5.55%,优于常规解释方法的平均相对误差8.44%和5.78%。研究表明,新方法不需要横波测井资料,岩石弹性模量与Hoek-Brown准则参数间具有指数相关性,岩石泊松比与弹性模量间具有线性相关性;同时,岩石纵波波速与Hoek-Brown准则的定义参数间亦具有较好的线性关系,可以利用纵波波速对弹性模量进行定量表征。

大理岩阻尼参数与动弹性参数的动三轴试验研究

首次利用MTS815 Flex Test GT岩石力学试验系统,在不同围压下对大理岩进行阻尼参数及动弹性参数的动三轴测试研究。波形为正弦波,频率3 Hz,振动循环30次,动应力上限与下限分别为相应围压下试样抗压强度的0.6倍和5.09 MPa。试验结果表明,大理岩阻尼比、阻尼系数随循环周次的增加而减小,随围压的增大而增大;动弹性模量随循环周次的增加而增大,随围压的增大而减小;各围压下动弹性模量均大于静弹性模量,动泊松比均小于静泊松比,且围压越大,二者差值越大;大理岩在30循环周次以内动荷载作用下,其力学性质会逐渐强化。