峨眉山玄武岩区地质灾害的地质约束——以贵州省水城县为例

玄武岩在贵州省境内出露仅占省域面积的2.08%,但却孕育着较大的地质灾害风险隐患.这些区域植被覆盖率较高,使地质灾害具有隐蔽性和突发性,常常难以有效进行识别和防范.本文以水城县为例,采用ArcGIS软件对玄武岩区发育的各类地质灾害风险隐患点数据和地质、地理信息进行叠加和系统处理分析,再结合野外现场大比例尺调查检验,得出水城县玄武岩区地质灾害风险隐患发育的地质约束明显的结论,即呈土岩二元结构的滑坡、不稳定斜坡、风险斜坡为该区主要地质灾害风险隐患,较集中展布于北西向褶皱构造翼部和北西向、北东向断褶构造交汇部位,这些区域通常地势较为平缓,土地资源丰富,自然村寨分布较多.玄武岩体的内生条件和外生条件影响了其风化程度,风化土的物理力学性质又决定了其对环境的极其敏感性.

提高储层随机建模精度的地质约束原则

为了提高随机建模的精度 ,降低模拟实现中的不确定性 ,在建模过程中应采取以下地质约束原则 :等时约束建模 ,成因控制建模 ,多步建模 ,应用地质模式选择随机模拟方法 ,应用目标区多学科信息或原型模型确定统计特征参数 ,应用确定性信息限定随机模拟过程。在此基础上 ,提出了地质约束条件下的储层随机建模流程 ,并以长庆安塞油田坪桥水平井区储层随机建模为例 。

利用地质约束降低天然气概率储量的不确定性

以YL气田山西组二段主力气层为例,利用储集层展布和物性参数的横向和纵向非均质性等地质条件约束建模,降低气藏建模结果的不确定性,从而降低主力气藏概率储量的不确定性。地质约束条件包括:①主力气藏东南部大片地区几乎没有砂岩;②砂岩集中分布在辫状河道中部和底部,气藏物性参数比例曲线显示孔隙度、渗透率、含气饱和度值呈顶部较小、底部较大的特征。比较没有地质条件约束得到的400个建模实现和利用约束1、约束1+约束2分别得到的100个实现和23个实现,并求取了概率储量P90、P50、P10。所得结果说明,应用地质约束后,山西组二段主力气藏的概率储量不确定性明显降低。

构造作用与沉积环境对聚煤作用的地质约束——以柴北缘东部北大滩地区侏罗系石门沟组为例

位于柴北缘东部北大滩地区的石门沟组为一套中侏罗统含煤地层,通过野外露头、钻井岩心及区域性地质资料对北大滩地区聚煤规律进行了研究。结果表明,煤层的发育和展布受构造作用和沉积环境的双重约束。受燕山运动I、II幕的影响,北大滩地区在中侏罗世接受沉积,经历了湖泊-扇三角洲两大沉积体系的改造。石门沟组沉积早期,北大滩地区为湖泊相沉积,滨湖沼泽成煤;石门沟组沉积晚期,研究区内发育两个大型的扇三角洲沉积体,扇三角州平原和扇三角州前缘成煤。石门沟组成煤期后,北大滩地区经燕山运动III幕、喜山运动及新构造运动的叠加,形成大规模的复式向斜构造。受逆冲断层影响,侏罗系整体抬升,使埋藏深度变浅,有利于煤层的勘探。

我国地下储气库地质约束因素分析

根据我国能源结构构成及天然气这种清洁能源的消费不均衡性,导致天然气供应与调峰的矛盾,这些因素促使地下储气库在我国的发展迫在眉睫.本文通过分析目前国内外地下储气库的发展现状,针对地下储气库特有的用途,从储层物性、构造圈闭、断层封闭性、力学性质、盖层封闭性等因素入手,总结在我国独特的地质背景下发展地下储气库所需条件.

地质约束条件下的致密储层地质建模研究——以七里村油田柴上塬区长6油层组为例

为了提高三维地质模型与地质认识耦合程度,提出一种基于地质约束的致密储层地质建模思路:结合区域构造背景,精细研究构造特征,建立地层格架;确定砂岩、泥岩、夹层的地球物理响应特征;建立地质知识库;优选建模方法与分析变差函数特征值;建立精细地质模型。以七里村油田柴上塬区为例,综合利用录井、测井、产量等实测资料及压汞等实验测试资料,对密井网砂体连井剖面进行精细研究,明确砂体、隔层空间分布规律及储层物性特征,基于地质认识建立地质知识库,针对研究区储层非均质性强的特征,提出变差函数选取、特征值分析方法。基于地质约束的建模结果显示,建模地质储量与油田容积法计算的地质储量仅相差1.2%,孔隙度、渗透率、含油饱和度分布特征建模前后一致。

湘江沟头地表和深部地质约束的水系侵蚀能力差异及袭夺预测分析

基于地表基础地质调研、GIS流域分析与深部地球物理相结合的综合方法,选取长江支流湘江沟头的两条具有共同溯源侵蚀点(矮塘村)的水系作为研究对象,对比两条水系程江和注江相同河长流经区的地形地貌、水位高程、地层、构造背景以及深部电阻率数据,综合分析两者的侵蚀能力的差异性。其中,注江流域的基岩易于被侵蚀,节理较为发育,使得其下蚀作用和溯源侵蚀能力较强。预测两条水系的演化趋势会在矮塘村周边发生河流袭夺现象,从而影响到程江下游的鲤鱼塘镇的城市居民生活用水和工农业生产。此外,注江的持续下蚀作用会加强对基岩白垩系红层的侵蚀作用,推测其流域未来可呈现更为壮观的丹霞地貌。

基于井控地质约束的陵水宝岛凹陷各向异性参数反演与分析

琼东南盆地深水区地质条件复杂,不仅地层速度的横、纵向快速变化,而且地震反射的波场复杂,常规地震速度反演和偏移归位难以满足复杂构造成像的要求,因此造成中深层地震资料信噪比低和偏移归位不准等问题。为解决上述偏移成像问题,不仅需要发展适应速度建模技术,还要充分利用井的信息提高各项异性参数反演的准确性,统计分析其各向异性规律,利用TTI各向异性偏移提高偏移归位精度,从而实现高精度的地震偏移成像。这里采用基于井控地质约束的各向异性参数反演技术,准确估计各向异性参数,以统计分析琼东南盆地深水区各向异性规律。从各向异性的纵向结构来看,乐东组各向异性小,黄流组、梅山组各向异性大,到陵水组逐渐过渡为稳定各向异性。从各向异性与水深的变化相关性上分析,在陵水凹陷,同一套层系浅水区各向异性小,深水区各向异性大;在宝岛凹陷,乐东组和莺歌海组浅水区各向异性小,深水区各向异性大,黄流组和梅山组浅水区各向异性大,深水区各向异性小。上述各向异性的规律分析,为深水区无井少井下速度建模和构造落实提供借鉴。

提高储层随机建模精度的地质约束原则

为了提高随机建模的精度，降低模拟实现中的不确定性，在建模过程中应采取以下地质约束原则，即等时约束建模、成因控制建模、多步建模、应用地质模式选择随机模拟方法、应用目标区多学科信息或原型模型确定统计特征参数、应用确定性信息限定随机模拟过程。在此基础上，提出了地质约束条件下的储层随机建模流程。

考虑地质分层约束的长短期记忆循环神经网络测井曲线重构

延长油田东部裸眼井区早期测井资料普遍只有自然电位(SP)、自然伽马(GR)及梯度电阻率(R2.5)三条曲线,因缺失声波(AC)、地层电阻率(RT)等测井曲线,难以满足精细油藏地质研究需求。东部裸眼井区开发时间长、单井产量低,重新测井缺乏可行性及经济性。采用长短期记忆循环神经网络(long short-term memory,LSTM)模型进行缺失测井曲线重构是一种经济有效方法,适用于地层测井序列数据。然而延长油田东部浅层油藏上覆黄土层段测井数据信号干扰大,直接应用模型精度较差。针对此问题,采用考虑地质分层约束的LSTM模型进行缺失测井曲线的重构,通过分层数据截取每口井长6层段测井数据作为样本数据,既保留了LSTM模型处理序列数据的优势,同时又避免了上覆黄土层测井数据对模型的干扰。利用裸眼井区完整测井数据进行模型训练优化和验证,讨论了考虑地质分层约束的LSTM测井曲线重构精度,结果表明通过引入地质分层约束,模型重构测井曲线精度更高。应用优化后模型实现裸眼井区50口仅有GR、SP、R2.5三条曲线数据井的AC、RT曲线重构,对50口井的142个射孔段进行二次解释,对比试油解释结论符合率达到89.4%,验证了该方法对测井曲线重构的实用性和有效性。

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。

利用虚拟井提高相控随机建模中地质约束的原理和方法

现有储层建模过程中,往往是通过井点数据进行基于地质统计学的空间插值与模拟,即从数学认识到地质认识,这种仅仅单一依靠变量空间相关性的数学统计,难以将地质学家的认识反映到最终的地质模型当中。针对这一问题,提出了相控随机建模中利用虚拟井提高地质约束的方法。首先是在对区域整体地质认识的基础上,设定反映全区非均质特征的变差函数模型,利用克里金算法分析估计方差的分布特征,挑选估计方差分布较大的区域作为插入虚拟井的备选区,同时考虑局部的地质认识确定具体的虚拟井位置。其次利用波阻抗地震属性与孔隙度的相关关系给虚拟井赋值,然后再将虚拟井作为'硬数据'再次利用给定的变差函数模型进行克里金插值,再次挑选方差分布大的区域并设置相应的虚拟井。依次迭代以上步骤直到全区克里金估计方差分布平稳且均匀。最后利用已知井点和虚拟井点数据拟合变差函数进行属性建模,这样就将地质分析所得到的关于研究区的非均质特征体现在了后期的储层属性的建模当中。应用上述方法,以渤南盆地B油田Es4-23小层进行了相控储层的属性随机建模,实例结果表明,该方法能够有效提高模型精度,得到的模型更符合地质实际。最后对模拟结果的准确性进行了分析,讨论了造成模拟误差的原因及降低误差的方法。

地质条件约束下的储集层随机建模

利用传统的顺序指示模拟方法建立储集层沉积微相模型存在不足,即可能在某些位置出现不符合地质规律的微相类型。其原因在于在没有条件数据的地方,传统顺序指示模拟方法是利用微相全局比例建立该点处所属微相类型的概率分布,因此各种沉积微相类型都有可能出现,导致不符合地质规律的情况可能出现。提出相应的改进方法来解决这一问题,主要是利用地质规律对模拟过程进行约束。针对长庆某油田进行了改进前后两种方法的对比研究,结果表明改进的方法产生的结果更符合实际情况。

地质条件约束下的储层建模方法与应用研究——以镇泾油田长6油层组为例

采用地质约束的相控建模是提高储层建模精度的核心所在。以镇泾油田长6油层组为例,说明了这一研究的基本思路与步骤,包括等时地层格架的搭建与对比,沉积模式分析,随机模拟方法的优选与改进,定量地质知识库的建立以及储层三维随机建模。研究结果表明,与常规方法相比,这种建模思路,促进了地质沉积模式向三维建模的定量化应用,建模结果更符合地下地质体的实际情况。

典型滨海平原城市地下空间地质适宜性评价

地下空间地质适宜性评价是城市地下空间资源开发利用的重要前提。滨海平原城市因其特定的城市类型,需建立特定的地质适宜性评价体系来指导地下空间地质适宜性评价。本文以我国典型滨海平原城市日照市为研究区,深入分析了影响地下空间开发的地质环境因素,提出了基于基础性地质和约束性地质条件的滨海平原城市地质适宜性评价指标体系,进一步采用经验分值法、熵权法和综合评价模型厘定了研究区浅层(0~15m)和次浅层(15~30m)地下空间地质适宜性分区。结果显示,评价指标中水位埋深、断裂带、地面沉降和海水入侵等对地下空间地质适宜性的影响较大。研究区浅层和次浅层地下空间地质适宜性以适宜和较适宜为主,约占研究区面积的90%,不适宜区域约占研究区面积的10%。

地质约束速度建模在复杂构造区叠前深度偏移中的应用

叠前深度偏移是对复杂地质构造进行成像最有效的方法之一,特别是存在陡倾结构或剧烈横向速度变化的区域.速度模型是制约着地震资料处理和成像效果的关键因素,当前业界普遍应用的速度建模方法主要是以网格层析成像反演技术为主,但层析成像通常只能获得大尺度较为平滑的速度模型,速度模型中缺乏高波数成分,因此,对于复杂断块区域,网格层析成像反演方法得到的速度模型很难描述出速度突变的特征,导致在局部速度突变区域的成像效果不好.本文提出一种地质约束的速度建模方法,首先应用网格层析成像反演得到传统速度模型,并从中提取虚拟井,用于提供中低波数速度成分;其次,基于钻井、测井、地质认识等得到的综合构造解释成果建立精细地质构造模型,用于提供构造约束条件;最后,应用确定性插值方法将虚拟井上速度值插值到地质网格中,用于补充层析速度模型中的高波数成分,获得地质构造约束的精细速度模型.本文提出的速度建模方法应用到珠江口盆地X工区较传统网格层析成像方法效果显著,可以有效改善成像精度,解决现有资料断面连续性较差、断层阴影区和地层产状不合理等问题.

地质条件约束下川北二叠系大隆组富有机质页岩热模拟生烃过程及特征研究

选取川北大隆组低熟富有机质页岩样品作为实验对象,综合考虑了地质约束条件(静岩压力、流体压力和地层水等因素)对生烃作用的影响,从低熟到过成熟进行了全系列的热模拟,并对各温度点的热产物进行气体组分及同位素分析.结果表明:热模拟实验产生的烃类气体产率随温度升高而增大,在500℃达到峰值,随后明显下降并趋于平稳.烃类气体产率的降低与静岩压力、流体压力以及孔隙发育有着密切关系.压力的不断增大抑制了页岩中有机质的分解,并导致孔隙度降低和孔径减小,排烃不畅,影响了生烃产率.滞留于样品中的重烃组分发生热裂解,最终形成了以高CH4含量特征的原油裂解气,并呈现鲜明的ln(C2/C3)随温度变化特征和碳同位素部分倒转现象.研究为大隆组深层页岩气的有效开发提供前期基础性实验数据和生烃、演化特征方面的成果支持.

地质信息约束下的三维密度填图技术研究及应用

矿产勘探中应用最广泛、成本最低的方法就是重力和磁法勘探,它们在靶区优选、隐伏矿定位等不同勘查阶段均发挥了重要作用。但是重磁解释的反演结果往往产生多解性,因而需要采用有效方法来减小多解性。无约束的反演通常很难得到符合实际地质情况的解,因此地质约束反演是现阶段降低多解性的主要途径。本文从模型试验入手,开展了三维密度填图技术研究。对比了无约束与有约束以及约束多少的反演效果,结果发现随着约束条件的增加,反演所得的结果与真实情况的吻合度逐渐增加。本文还以安徽省庐枞矿集区为例,探索了地质信息约束下的重力三维填图技术,获得了矿集区地下5km深度的三维密度体,该结果揭示了矿集区主要岩体三维分布、构造的起伏和主要地层的展布。模型试验和实例结果表明:地质信息约束的三维密度填图技术,能够降低反演多解性,提高分辨率,优化反演结果,是现阶段实现矿集区"透明化",发现深部矿产的最有效的方法之一。

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。

地震信息约束的三维建模技术及其在松辽盆地古龙页岩油地质工程一体化中的应用

以三维地质建模为基础的地质工程一体化已经成为非常规油气勘探开发的关键技术。由于松辽盆地古龙页岩油的钻井资料少、数据冗杂,亟需开展基于地震信息约束的三维地质建模技术研究,来满足页岩油藏丛式水平井平台勘探开发需求。根据古龙页岩油为代表的陆相页岩油建模的独特性,以工厂化、集约化的布井思路为指导,充分利用钻井、测井和地震预测数据,开展构造建模、属性建模、裂缝建模和丛式平台井区地质导向技术研究,建立了多信息融合的地震地质工程一体化三维建模技术流程。搭建了智能高效的地震地质一体化技术应用平台,为试验区水平井平台的钻井工程、压裂工程和油藏开发提供全时期的辅助实时指导。一体化应用流程在古龙页岩油试验区取得了较好的应用效果,其中的研究思路可借鉴到其他非常规油气藏。