“玻璃国土”建设中的矿山高精度三维地质建模方法

"玻璃国土"最终成果的表达应该是多分辨率的三维模型的集成。一般地区是用物探、化探、遥感资料解译成果建立的小比例尺的地表和地下三维地质框架模型,而对于有丰富勘探资料的矿集区和正在开采的矿山,应该建立分辨率更高的高精度三维模型。包括矿山三维地表模型、三维钻孔模型、三维矿体模型、三维岩层模型、三维构造模型和三维井巷模型等,建立这些高精度模型所需的数据、所需采用的方法、建模过程及模型结果各不相同。多分辨率模型的集成及应用涉及建模数据的一体化问题,包括坐标系统、边界对接和数据结构的一体化问题,需要在"玻璃国土"建设的统一框架下,事先制定分类标准来解决。

苏锡常地区地面沉降机理及防治措施

地面沉降是一种危害性严重的地质灾害。由于地下水的长期超量开采导致地面沉降不断加剧。然而人们往往总是忽略了地质灾害与地质模式的内在联系,把大多数原因归结为人类活动。事实上地面沉降的发生不仅与地下水水位下降密切相关,而且还与地层岩性结构、水文地质条件、土的类型、厚度、压缩性的大小、固结历史等因素有关。本文以苏锡常地区为例,对地面沉降的机理进行了分析并提出了防治措施。

基于油藏数值模拟研究的地质模型质量评价方法

根据数值模拟的基本理论和实际经验,运用全面质量管理的理论与方法,提出了一套基于油藏数值模拟研究 的地质模型评价方法。通过油藏数值模拟的历史拟合精度来评价地质模型的可靠性,由动态模型验证静态模型。 首先由拟合误差入手,量化拟合精度,然后根据单井拟合率评价模型的可靠性,形成地质模型质量评价的定量化、 标准化、流程化。按照该方法,对胜坨油田一区沙二段1-3砂层组聚合物驱试验区的精细地质模型进行了评价。

腰英台特低渗油田CO2驱油参数优化研究

腰英台油田为低孔特低渗透油藏,油井自然产能低,压裂后含水高,无效井和低效井比例大、采油速度低,地层压力下降快,采收率低,急需实施有效的提高采收率技术。CO_2驱油作为三次采油的重要手段,能够显著提高特低渗油藏采收率。从腰英台油田地质模型入手,建立储层三维地质模型,利用数值模拟方法,对腰英台油田CO_2驱油开发的关键参数进行优化。结果表明,合理的注入速度为40-50 t/d,最佳注入量为0.8 HCPV,最优生产井流压6-7 MPa,系统注入压力20 MPa,且在条件允许的情况下,可以停产2月注气恢复压力,同时注入半年后视生产情况补孔采油。

基于3DMine的金属储量核算及富集分区研究

为了解决某金矿矿体赋存环境和围岩软弱破碎等不利条件使矿石开采难度增大、成本增加等问题,首先利用3DMine程序构建金矿三维工程地质模型;然后,基于距离幂次反比理论,结合金矿西区29副地质勘探线剖面信息,对西区1#、2#、3#、4#、4A#、5#、6#、北矿脉、中间矿脉共9条矿脉进行了金属储量核算和富集分区;最后,根据实际操作能力,按品位值范围将矿体划分为4个富集分区(欠富集区、富集区、较富集区和极富集区);根据实际开采年限,按照品位t=7 g/t划分为2个富集分区(富集区和不富集区)。该研究可为后期矿山开发建设,布置相关开采巷道、溜井、运输平硐、通风井等设施提供决策依据。

西藏白容-岗讲铜(钼)矿三维地质建模及储量估算

基于DIMINE软件,系统整理并数字化了白容—岗讲铜(钼)矿区大量的地质勘探资料,针对矿体簇型分布且矿脉纤细的特点,利用生成的钻孔数据库重新圈定了矿体,构建了白容—讲岗铜(钼)矿的地层模型、岩体模型及矿体模型,实现了矿区深部地质数据的三维可视化。经过反复计算校验,选取距离幂次反比法对该矿床内Cu、Mo品位进行赋值,并通过赋值结果对矿床资源储量进行估算和统计。结果表明:白容—岗讲铜(钼)矿区三维地质模型可从三维角度揭示矿区成矿规律以及地质体在地下的空间关系,为估算矿山资源储量提供了便利;在矿山三维地质建模的基础上采用距离幂次反比法估算资源储量精度较高,对于实现矿山资源动态管理具有一定的参考价值。

基于地震地质模型的高分辨率处理方法

根据层序地层学理论并利用钻井、测井和地震已知信息 ,对油田和探区的地震层序模型进行了研究 ,建立了有效的地震地质模型。将地震地质模型用于地震资料的联合反演 ,提高了地震资料的分辨率。这种基于地震地质模型的高分辨率处理方法能补偿地震记录的高频成分并拓宽低频成分 ,有效地扩展了信号的有效频带。在提高分辨率的同时 ,改善了资料的信噪比 ,从而提高了用地震时间剖面解决地质问题的能力。

基于地质统计学的关宝山铁矿品位模型基础储量估算

以鞍钢集团所属关宝山铁矿为例,运用地质统计学相关原理建立地质数据库、地质构造模型、矿体实体模型和实验半变异函数、拟合实验半变异函数的数学模型,然后进行交叉验证,证明估计的无偏性。结果表明:在数据不充足的情况下,地质统计学在矿床品位估计方面可以作为对"距离幂次反比法"的一种补充。

复杂断裂区深层地震资料成象技术——以大港油田千米桥地区为例

通过对以大港油田为代表的东部深层地震资料进行深入的分析,提出了解决此类问题所采用的关键技术:叠前深度偏移与模型法提高信噪比处理,即在叠前深度偏移的深度域CRP道集(共反射点成象道集)上,利用模型的处理技术(模型法去噪、模型法静校正),实现CRP道集无时差叠加。这项技术是把模型约束思想和地震解释思想紧密结合起来采用处理解释一体化的工作方法,使深层地震资料能够较好地成象,取得了较好的解释结果。

利用更新比率恒定理论整合多学科信息建模

介绍了更新比率恒定理论及其整合多学科信息建模方法。与传统的整合多学科信息方法相比,概率更新比率恒定理论其假设条件较弱,符合实际,数学推导严谨,且整合多学科信息方法简单,方便将不同来源、分辨率和可信度的信息整合到储层地质模型中。实际应用研究也表明,概率更新比率恒定理论在综合多学科信息方面更具备优势,所建立的模型与地质研究结果匹配程度高,抽稀检验结果表明其预测精度更高。为油田开发后期多学科信息综合建模提供了新的方法。

美国金属勘查发现和成功比率及定量评价模型

本文根据1940～1984年期间美国金属勘查的资料对其勘查活动特点(投资水平、勘查方向、主要发现、成功比率等)进行了初步研究并建立了定量评价模型以模拟其勘查成功比率及累积发现比率与时间系列和勘查投资的关系。研究结果表明,美国金属勘查投资具总体递增和局部波动特点;主要发现价值具周期性波动规律,波峰间隔平均为5～6年;主要发现滞后投资峰值时间一般为1～2年;反映了美国金属勘查的周期性和快速性特点。作者用幂函数很好地拟合了美国金属勘查的成功比率和累积发现比率,两者差别在于前者为递减幂函数模型,参数-1<B<0,后者为递增幂函数模型,参数0<B<1。文章对美国勘查活动的这些特点及影响因素进行了分析,并期望根据其定量评价模型对未来的勘查成功水平的趋势及波动进行预测。本文的目的还在于为我国的勘查活动提供参考和对比,以便进一步总结我国的勘查活动规律及定量评价模型。

基于Surpac软件的归来庄金矿区矿化空间分析

归来庄金矿床位于中生代铜石杂岩体的东部边缘,是我国最大的隐爆角砾岩型金矿床,金矿主矿体受控于F1断层。为揭示主矿体深部矿化空间特征,指导深部找矿,利用Surpac软件建立了归来庄金矿主矿体三维地质模型。在对样品数据进行样长统计分析、处理特高品位等工作后建立块体模型,运用3次距离幂次反比法对金矿床资源量进行估算,并通过生成1-1号和1-2号矿体在不同方向和深度的品位变化趋势曲线,对三维模型金矿体估算结果进行验证与分析。通过建模实现了归来庄金矿体的三维可视化,通过分析建模结果,在深部发现了不整合面上还存在一层矿化体,为磨坊沟式金矿,可作为下一步深部找矿的方向。

基于DIMINE软件的某铁矿地质建模及储量估算

借助DIMINE数字矿山软件,运用矿山地质统计学方法,对辽宁某铁矿进行地质建模与铁矿资源储量估算。通过收集该铁矿的勘探钻孔孔口数据、测斜数据、样品数据及地形地质图等地质勘探资料,使用DIMINE软件完成了矿区钻孔数据库建立、样长组合、矿体及夹石三维模型、建立块段模型、TFe品位分析、储量估算,为合理开发有限资源提供科学指导。

基于3DMine的断面法与距离幂次反比法对比

以坦桑尼亚纳钦圭阿大型晶质石墨矿南部矿体为研究对象,基于3DMine软件平台,通过垂直断面法、距离幂次反比法进行资源量估算,对比研究2种资源量估算方法在矿体的体积、品位、资源量方面的区别。结果表明:2种估算方法体积相对误差为6.30%,品位相对误差为1.45%,资源量结果相对误差为7.83%,资源量验算结果在误差范围之内;3DMine中的断面法计算过程自动、准确、高效,利用三维模型体积替代传统公式计算体积,计算结果更加精准;采用距离幂次反比法时,运用三维模型计算矿体体积,用全局验证和交叉验证对搜索椭球体参数的合理性进行验证,最终选择最优搜索椭球体参数,是进行资源量准确估算的关键。综上所述,用距离幂次反比法估算的资源量结果更加准确,计算过程高效、便捷,并可为后期矿山数字化建设提供基础,是今后矿山发展的趋势。

宋芳屯油田芳17区块注采比优化研究

芳17区块是宋芳屯北部已投入开发的6个区块之一,由于开发时间长、已进入中高含水期,并且经过多次注采系统和注水结构调整以及压裂改造等措施,具有该油田砂体分布零散、油井流动压力高、累计耗水高,波及系数低的典型开发特征。因此,以芳17区块为典型区块,利用数值模拟方法进行注采比优化研究。在含水率为60%、70%、80%、85%、90%五个开发阶段开展了注采比优化研究,确定60%~90%之间的合理注采比范围为1.3~1.7;开展了反九点井网和五点井网注采比优化研究,结果表明井网加密调整后可以采用较低注采比开发。

埕北油田采收率研究

对埕北油田采收率研究工作进行了总结，提出了开发阶段划分及各阶段采收率研究的适用方法和特点。

黄山石灰石矿三维地质实体建模与储量估算

对黄山石灰石矿进行三维地质实体建模和储量估算,对于该矿开采设计、生产计划编制、资源评估等方面具有重要的指导意义。在分析该矿山地质特征、开采方式、最终开采境界的基础上,以3DMine为平台,采用三角网建模技术建立了矿区地质数据库、地表模型、矿体模型、块体模型并采用普通克里格估值法和距离幂次反比法进行了储量估算。结果表明:针对地形地貌较复杂的矿山,普通克里格法储量估算精度优于传统地质勘探法和距离幂次反比法,可直接应用于编制露天开采计划,便于进行矿产资源动态管理。

高阶煤层气高效开发工程技术优选模式及其应用

高阶煤层气井的平均单井产气量低已成为制约我国煤层气产业发展的主要瓶颈之一,直接导致了煤层气开发经济效益低。为此,基于不同煤储层的地质条件,选择适用于煤层气高效开发的工程技术是提高当前高阶煤层气开发效益的关键。在剖析影响高阶煤层气开发效果的地质因素的基础上,建立了高阶煤层气开发的地质模式,并针对不同的地质模式优选出了相应的开发工程技术。结果表明:(1)影响高阶煤层气开发效果的主要地质因素按其影响程度从小到大依次为:煤体结构、煤岩变质程度、地应力、临储比;(2)据此划分了直井压裂、裸眼多分支水平井、U型和顶板仿树形水平井、鱼骨状和单支型水平井等4种工程地质模式。结论认为:直井压裂和裸眼多分支水平井仅适用于煤体结构好、变质程度高的地区;而低成本、后期可维护、占地面积少的单支型水平井和鱼骨状水平井适用范围广,是适宜大力推广的井型。

VSP三分量资料合成的新方法

利用VSP三分量资料向其偏掘方向投影，提出一种新的合成方法．此法有三个步骤构成：（1）用模型计算每一道、每一个采样点所对应的反射角；（2）用三分量中两个水平分量的直达波振幅比先求取下行P渡的偏振角，然后经过时不变角度旋转求取合成后的水平分量；（3）用三分量资料的直达P波垂直分量和合成后的水平分量振幅比先求出直达P波的入射角，然后把三分量资料向直达P波偏损方向投影求得最佳下行波能量的WD记录，向上行P波偏振方向投影求得最佳上行P波能量的记录WU。以该方法编制的模块已在CYBER系统和PE3284的GOS系统上运行。经对三口井的实际VSP资料试处理，计算利表和处理结果均是正确的，使非零井源距资料的处理质量有了很大提高。

长宁页岩气水平井录井综合导向技术应用研究

长宁页岩气开发具有评价井少、直井密度低的特点,可用于分析地质和构造特征的实钻资料欠缺。此外,由于地震解释精度较低,加大了水平井地质建模的难度,难以实现对轨迹在“甜点”段的精确控制。为此,制定了适用于该区块的水平井导向方法,通过校正地震时深关系、合理选取对比标志层、优化入靶轨迹设计、细分箱体和围岩特征及井震结合预测构造等手段,有效解决了入靶点卡取困难,水平段轨迹控制精度高的难题。利用标志层实钻海拔深度校正地震时深关系,合理选取对比标志层及入靶轨迹“三段制”设计原则,实现轨迹精确入靶;通过箱体及围岩特征细分准确判断轨迹位置,并严格执行轨迹调整原则,实现水平段精确制导。录井综合导向技术克服了邻井资料不足的缺陷,有效提高了水平段优质页岩储层钻遇率。2018年应用实施15口井,取得了平均箱体钻遇率95.84%,1小层钻遇率80.92%,Ⅰ类储层钻遇率99.11%的应用成果。