永胜金沙江寨子村古滑坡的新发现及地质构造约束

寨子村古滑坡(约2.5×108m3)是金沙江沿岸发现的超大型灾难性古滑坡,该滑坡曾诱发严重的堵江事件。新发现的残留滑坡堆积体位于寨子村,属寨子村古滑坡Ⅰ号滑坡的滑坡堆积体,面积约13.5×104m2。滑坡沿江上游形成了堵江后的湖相沉积。现今,仍可见有湖相沉积层覆盖于滑坡堆积层之上,湖相沉积层与滑坡堆积层呈明显的不整合接触。一条古老而活动强烈的近南北向程海断裂带在金沙江段穿过整个寨子村古滑坡,程海断裂带以左旋走滑拉张运动为主,同时伴随垂直错动;该断裂带的复杂活动破坏了地质体的连续性,加速了岩石破碎程度。金沙江的底蚀作用和断裂带活动同时控制着右岸地貌的演变。寨子村古滑坡的滑坡规模、岩性特征、失稳方向及其形成机制都严格受到近场区的地质构造约束,推测认为程海断裂带活动是对寨子村古滑坡的主要约束。

峨眉山玄武岩大规模灾难性崩滑事件的地质构造约束

滇东台褶带内上二叠统峨眉山玄武岩(P3β)滑坡的规模、失稳方向及其灾难性并不是随机的而是受到了区内地质构造的严格约束。喜马拉雅运动使得包括P3β在内的地台盖层褶皱回返;赋存于单斜断块或褶皱翼部的P3β的倾斜状态为其顺层滑移奠定了基础。滇东台褶带构造线相对稀疏,P3β整体性较好,这对于其发生大规模失稳是重要的;控制P3β岩层产状的断裂和褶皱主要为北东向,这决定了其大规模失稳的主体方向只能为南东向或北西向。北东向构造线控制的不同级别河流下切所形成的同向线状空间为P3β顺层失稳提供了不同序次基准面。北东向干流的支流一般与其垂直或大角度斜交,它们的溯源侵蚀是P3β盖层剥离、P3β斜坡塑造、滑坡物质运移通道与堆积场所形成的直接贡献者。P3β滑坡的灾难性一方面与不同级别北东向干流及其北西向支流构成的网状负地形空间网络有关,同时还与P3β盖层建造特征有关。北东向干流河谷,尤其是其与支流汇合处多具较高的人口密度。北西向支流穿越的P3β盖层为一套易于风化成壤的陆相沉积岩系,不同支流之间的山地具有较高的土地开发程度或植被盖度。土(林)地及水资源的丰富程度及地形条件等因素共同导致北西向支流沟谷也具较高的人口密度。这样,P3β潜在滑坡运移路径及主堆积区内均有密集的人口分布,而滑坡一旦发生,结果很可能就是灾难性的。

地质构造约束高斯束层析反演方法与应用

高斯束层析介于射线类层析和波动方程类层析之间,兼具了计算效率高和过程稳定的优势,是速度建模的一种重要手段。但是,常规高斯束层析灵敏度矩阵建立在射线的基础上,不能遍历整个模型,求解过程不收敛。为此,建立了高斯束层析反演的完整流程,给出了高斯束层析灵敏核函数的构建方法,并且为了使层析反演过程趋于稳定且快速收敛,提出了将地质构造反射界面的倾角场和反射点的位置信息融入高斯光滑矩阵对高斯束层析矩阵进行正则化的方法。理论模型和实际地震资料测试结果验证了方法的可行性和有效性。

陕西龙门山地震带地质灾害的地质构造约束

汶川8级特大地震发生于龙门山地震带,地震灾害损失惨重,震后诱发大量次生山地地质灾害。通过笔者参加的我省宁强、略阳等县汶川震后次生地质灾害应急排查,结合区域地质、控震构造和地震活动性分析,以期对陕西龙门山地震带次生山地地质灾害特点和地震活动规律的探讨,对我省防灾减灾提供有益的帮助。

基于地质构造约束的3D速度建模方法在琼东南盆地深水复杂断块区域成像中的应用

南海琼东南盆地陵A油田由于中深层发育复杂断块以及纵横向地层速度变化剧烈,导致该地区资料信噪比低、难以建立精确的速度模型,以致地震成像结果不可靠。解决该问题的关键是通过精细速度建模以提高叠前深度偏移成像精度。为此,采用一种基于地质构造约束的高精度3D速度建模方法,在层析成像速度基础上引入断层和层位解释数据,对层析反演速度进行控制,设计了新的速度模型更新策略。所形成的地质构造导向速度建模流程提高了断块区域3D速度场精度,进而提高叠前深度偏移的剖面质量,为精细层位解释和断块构造的落实提供了优势的基础资料。

基于自适应速度趋势函数的约束层速度反演方法

论文研究了复杂构造区初始层速度约束反演问题。首先得出初始层速度模型的精度对偏移速度建模的质量和迭代稳定尤为重要,常规方法在构造复杂区使初始速度模型产生的误差易导致最终偏移速度模型地质意义失真、真实构造特征掩盖等问题。提升初始速度模型与地下地质特征的匹配和精度成为关键。基于此,论文提出了基于自适应速度趋势函数的约束层速度反演方法。在常规方法的基础上,利用复相关法在时间域剖面上获得地质构造的连续性与变化,并将其作为构造响应算子形成针对性的影响域和权重融入速度趋势函数中,使该函数自适应地质构造特征,提升初始速度模型的精度。再通过对基准速度和速度趋势对深度的梯度进行样条拟合,构建趋势函数的全局高频异常约束,有效预防在构造突变区产生异常高频,进一步增强算法的稳健和可靠性。理论模型和实际数据的测试,验证了本文方法的有效性,反演得到的层速度模型更符合地质规律,并能更好地解决构造复杂区层速度模型的连续性问题,有利于提高复杂构造叠前深度偏移成像精度。

山地复杂构造区叠前深度偏移初始层速度约束反演改进新方法

勘探开发实践证实,四川盆地川西地区、塔里木盆地塔西南地区、准噶尔盆地南缘地区等山地复杂构造区油气资源丰富,是下步勘探开发的重要领域。为了提高山地复杂构造区叠前深度偏移初始速度模型与构造特征的匹配性,达到改善叠前深度偏移成像质量的目的,在常规约束速度反演基础上,通过形成构造约束的速度趋势函数和基于径向基函数薄板理论的三维空间速度网格重构函数,形成了山地复杂构造区叠前深度偏移初始层速度约束反演改进新方法。研究结果表明:①初始速度模型中保证速度连续性的同时,保留小尺度地质异常体速度响应,能有效提高速度建模精度;②通过沿自由边界的弯曲板进行速度网格重构可更好保留小尺度地质异常体的速度响应,可有效提高速度建模效率;③新方法通过构造约束的速度趋势函数较好剔除速度异常高频,减少速度更新求解时陷入局部最优;④新方法获得的初始速度模型与地质构造特征匹配较好,可有效改善叠前深度偏移成像质量,尤其是构造翼部或逆掩构造顶部成像质量。结论认为,建立的山地复杂构造叠前深度偏移初始层速度反演改进新方法,在复杂构造区域反演得到的层速度场更符合地质规律,对落实复杂构造展布及勘探目标有重要意义,有助于深入推进我国山地复杂构造区油气的勘探。

基于构造约束联合概率反演的油藏参数表征方法

对于油藏参数预测及其不确定性评价,前人的方法均为多步骤反演,很难考虑各个环节的不确定性。为此,提出基于构造约束联合概率反演的油藏参数表征方法。首先通过统计井资料得到岩相依赖储层弹性参数和物性参数混合高斯联合先验分布,在岩石物理参数敏感性分析基础上建立储层弹性参数和物性参数高斯联合先验分布;利用地质构造约束最小二乘井插值将构造信息和井信息整合到反演框架,基于贝叶斯理论推导得到同时表征储层弹性参数、物性参数、岩相后验概率分布的解析表达式。与传统方法相比,新方法通过同时反演策略降低误差累积,提高了储层参数及其不确定性信息预测的准确性;另外,新方法引入构造信息和井信息提高了反演结果的横向连续性及分辨率。为验证新方法的有效性,对M区实际数据集通过条件井和盲井测试,对比、分析了无构造约束多步方法与新方法的反演结果。结果表明:基于线性化模型且服从高斯分布假设,新方法获得了较好的反演效果,得到的岩相后验概率较无构造约束多步方法更准确,客观表征了不确定性,为油藏表征、评价提供了有利依据。

层析反演中的正则化方法研究

正则化可显著降低层析反演解的非唯一性,提高层析反演结果的质量。主要研究了模型参数正则化和数据正则化。地下介质参数之间的关联性如何加入模型正则化是讨论的问题之一;观测数据之间的关联性加入数据正则化的方法则是另一个主要议题。此外,讨论了Tikhonov正则化和预条件两种模型正则化实现策略,指出前者理论比较直观,后者计算效率更高,并证明了两者在理论上的等价性。模型正则化通过构造各向异性光滑算子加入地质构造特征,数据正则化则通过在层析矩阵中加入预先构造的数据预条件矩阵来实现。通过层析偏移速度分析给出了模型正则化和数据正则化的具体实现策略。理论分析和层析偏移速度分析的数值实验说明本文的模型正则化和数据正则化可显著提高层析反演的质量。

三维边缘保持滤波方法在海上地震数据噪声压制中的应用研究——以东海某凹陷为例

东海C区块具有复杂断块发育、地层非均质性强、储层连通性复杂等特点,同时受采集等因素的影响,地震资料随机噪声较为严重,给后续的勘探开发工作带来极大挑战。为此本文提出将改进的F-X滤波和各向异性扩散滤波技术相结合的三维边缘保持滤波方法。该方法通过结构张量估计得到目标地层的倾角和方位角,在倾角和方位角信息约束下提取目标点位置处的滤波窗口,在滤波窗口内采用自适应F-X滤波,从而实现随机噪声的压制,增强有效反射信息的连续性、保护断层等不连续地质体的边缘信息的目的。三维模拟数据和实际地震数据测试表明,与常规F-X滤波方法以及各向异性扩散滤波方法相比,新方法在提高数据体信噪比的同时,能有效保护断层等边缘信息的反射信号,增强地震剖面中弯曲、倾斜同相轴的连续性,在时间切片中较好地展示地质体边缘信息的连续性。