重力数据LTHG均衡边界识别方法对比分析及其应用

重力数据的边界识别技术有助于确定地质体或地质构造的边界。近年来涌现出多种边界识别方法,但各种方法的应用条件与处理效果存在差异,为深入了解这些方法的优缺点,便于实际资料处理解释时方法选取具有针对性,需要对各方法效果进行对比总结。针对常用导数类边界识别方法存在异常幅度随地质体埋深增加而迅速衰减的情况,基于理论模型的合成重力数据,分别在只存在重力正异常、同时存在重力正负异常及在同时存在正负异常重力数据中添加有高斯噪声三种情况下,开展了基于Logistic函数及总水平导数的边界增强法(LTHG)与常用总水平梯度(THG)、解析信号(AS)、倾斜角法(TDR)、倾斜角的总水平导数法(THDR)、总水平梯度的倾斜角法(TTHG)、解析信号的倾斜角法(TAS)、Theta图法(TM)、归一化总水平导数垂向导数法(NVDR_THDR)九种边界识别方法的对比研究,分析各方法在对不同埋深场源体的均衡能力、分辨能力及抗噪能力等方面的适用性及应用效果。研究结果表明:LTHG法的识别结果不依赖于场的埋藏深度,可很好地识别出不同埋深的场源边界,与其他常用方法相比LTHG法可提供准确、清晰、分辨率更高的场源体边界信息,最后将该方法应用于埃塞俄比亚欧加登盆地中部的航空重力资料处理中,处理结果与研究区的断裂构造有较好的相关性,同时又显示了更多的地质现象,应用效果较好。LTHG法在埋深均衡、分辨力及抗噪性各方面表现有优势,可以在生产实际中推广。

深层煤层气井下管柱腐蚀结垢原因分析及缓蚀阻垢剂应用

针对大宁-吉县区块深层煤层气井下管柱腐蚀结垢现象严重的问题,在采出气、采出水及腐蚀结垢产物组成测试的基础上,开展了腐蚀结垢原因分析,并优选出了一种复合缓蚀阻垢剂。结果表明:深层煤层气井采出水中Ca^(2+)质量浓度高(4069.88~56667.51 mg·L^(-1)),易与HCO_(3)^(-)生成CaCO_(3);气藏开发过程中,地层压力逐渐降低,导致生成CaCO_(3)时产生的CO_(2)不断从水中析出,促进CaCO_(3)生成;此外,随着地层压力的降低,井筒内采出水加速蒸发,促进可溶性盐析出。采出气中CO_(2)分压较高(0.16~0.99 MPa),导致井下管柱表面难以形成有效的FeCO_(3)腐蚀钝化膜;此外,垢层下的金属离子难以扩散,促使采出水中的Cl^(-)迁入垢层中以保持电荷平衡,造成管柱加速腐蚀。优选得到的复合缓蚀阻垢剂效果良好,在70℃条件下,质量浓度为300 mg·L^(-1)时,阻垢率为91.39%,静态腐蚀速率为0.058 mm·a^(-1),动态缓蚀率>90%。应用井注入复合缓蚀阻垢剂后,采出水无明显结垢现象且Fe^(3+)质量浓度由281.93~378.60 mg·L^(-1)降至33.90 mg·L^(-1),检泵周期由139 d延长至327 d。

鄂尔多斯盆地北部S井区盒8上亚段砂岩气藏沉积微相研究

鄂尔多斯盆地北部(鄂北)S井区盒8段气藏属于致密砂岩气藏。目前该井区盒8上亚段作为主力层位之一已进入开采中后期,存在剩余气分布特征不清的问题,进一步开采难度较大。为解决此问题,综合利用动静态资料,对该层位开展沉积微相的精细研究。研究区盒8上亚段自下而上分别划分为盒8上1、盒8上2两个小层,通过沉积相标志以及测井相分析,识别盒8上亚段单井沉积微相发育特征,并在横向上对该井区内的沉积微相及其组合关系进行分析,最终确定该研究井区盒8上亚段的沉积微相平面展布特征。结果表明:研究区气藏范围内发育边滩、河道充填、废弃河道、堤岸(天然堤、决口扇)、河道间5种微相;边滩以及河道充填为主要的控砂微相类型;盒8上1小层的西北部分布较大规模边滩,东部零星分散,盒8上2小层的东南部零星分布有边滩,西部分布有较大规模。研究成果可为鄂北地区储层非均质性特征和剩余气藏分布预测提供地质依据。

柴达木盆地涩北气田提高采收率关键技术与发展方向

柴达木盆地涩北气田是国内最为典型的规模最大的多层边水疏松砂岩气藏,气田开发过程中,受出水、出砂影响,采收率偏低,提高采收率工作始终贯穿于该气田开发的全过程,但仍然存在瓶颈问题和不适应性。为此,在系统梳理涩北气田试采、建产、稳产、调整阶段开发技术的基础上,重点分析了影响气藏采收率的关键因素,围绕“层间储量均衡动用、平面边水均衡推进、降低井筒压损与废弃压力”思路,提出了提高采收率的关键技术,并在评价实施效果的基础上,指出了未来提高采收率的技术方向。研究结果表明:①影响采收率的因素是储层强敏感性使渗流通道闭塞、边水非均衡指进式侵入、划分单元与开发井网对储量动用控制差、排采与集输工艺不适宜导致气藏废弃压力高等;②低丰度剩余气挖潜、人工干预边水侵入、细分加密提高储量动用、积液积砂助排清堵降阻、增压外输是提高采收率主体技术;③调补建产、内控外排、砂水同治、三级增压等取得显著效果,持续精细挖潜、精准治水和井网重构、注剂驱替是进一步提高采收率的关键。结论认为,形成的提高采收率关键技术高效支撑了涩北气田实现了年产天然气超过50×108m3,连续稳产12年的创举,为打造青海“绿色能源高地”,保障甘青藏三省区天然气供给需求和能源安全做出了积极贡献。

碳酸盐岩裂缝型储集层全直径岩心水侵规律实验

阿姆河右岸海相碳酸盐岩气藏断层及裂缝发育,局部水体能量活跃,开发效果受水侵影响显著。通过高温高压复杂缝洞储集层全直径岩心驱替实验,分析裂缝渗透率、裂缝贯穿程度和水体倍数对气藏水侵的影响,结合水气比动态变化特征,研究不同裂缝岩心的水侵规律。结果表明,裂缝贯穿程度越高,裂缝渗透率越大,水体倍数越高,则对应水侵模式中水气比曲线的斜率越大,说明水侵、水窜越严重,而裂缝未贯穿区域对暴性水淹能起到较好的抑制作用。在上述认识基础上,通过水侵模式分析诊断曲线,进一步分析了不同水侵模式的特征,优化了研究区气藏水侵诊断的指数图版。

针对目标的非地震解释技术在鄂尔多斯盆地西缘的应用

鄂尔多斯盆地西缘地质条件复杂,依靠现有的地震资料对地下复杂构造的解释和深部地层展布的预测成杲与实钻结果不符,为此,提出了针对目标的非地震解释技术思路,即在非地震常规处理的基础上,围绕地质需求进行针对性的处理与解释。针对走滑断裂体系发育的特点,采用重磁异常增强和体显示技术突出弱异常,再按不同方位进行照明分析,提取能够反映走滑断裂的非地震异常信息,结果可用于解释走滑断裂平面分布特征;围绕地震反射层“层断轴不断”的现象,即同一个反射层却是不同层位的反映,采用时频电磁解释性处理技术对目标层精细反演并联合地震进行地层属性的识别,多种信息综合分析后的结果使层位的归属更加准确;围绕深部地层地震反射成像困难的情况,对下古生界综合应用重力—地震联合剥层等多种技术进行处理,结果可用于深部长城系烃源岩的预测。

鄂尔多斯盆地东缘深部(层)煤层气勘探开发理论技术难点与对策

我国深部(层)(以下均指埋深大于2 000 m)煤层气资源丰富,勘探开发潜力巨大。2019年以来,鄂尔多斯盆地东缘(鄂东缘)大宁–吉县区块逐步进入深部(层)煤层气“规模勘探+先导试验”阶段,直井日产气量突破2×104m3,水平井日产气量突破10×104m3,这一标志性成果既突破传统意义上煤层气勘探开发领域的深度禁区,使得煤层气总资源量有望在30.05×1012m3基础上大幅度增加,又将成为“十四五”乃至长远煤层气产业实现规模发展的重点勘探开发方向。面对以地面传统钻井、压裂(储层改造)、排采(举升)、集输和数智化等为主体技术及开发方式的迫切需求,鄂东缘深部(层)煤层气面临许多基础理论和技术难点,包括:成藏机理和赋存规律,有利区优选方法;高产主控因素及控制机理,解吸–渗流机理与开发规律,“地质–工程一体化”开发甜点分类评价标准,关键开发指标确定方法和依据;低成本优快高效钻完井技术,水平井水泥环高效密封控制技术;煤岩缝网形成机理,低成本、高效、环保压裂入井材料,改造后缝网孔渗特征、流动规律;高盐、高水气比、出砂等工况下排采及举升控制技术;高效节能集输、规模开发所需复杂集输管网稳定运行理论与实践体系;数智气田建设和人工智能应用研究。在系统梳理上述难点基础上,针对性地提出勘探地质、开发地质、钻完井、压裂(储层改造)、排采(举升)、集输与数智化等理论与技术的研究方向和具体对策,这一成果不仅对加快鄂东缘深部(层)煤层气规模上产具有重要的指导意义,而且对国内外深部(层)煤层气规模开发具有很强的引领和示范作用,也可有力推动煤层气产业高质量发展、支撑实现国家碳达峰碳中和目标与保障清洁能源安全。

盆缘山区长江袭夺作用孕灾规律分析

为研究长江袭夺作用对支流地质体孕灾规律的影响,以重庆市巫溪县为研究区,通过分析长江地质历史资料,研究了长江的形成及其对研究区内大宁河袭夺作用的地质过程;运用点核密度统计等方法,分析了袭夺作用的孕灾规律;此外,对比了在相似的河流规模及地质背景下,被袭夺的大宁河与区内另外2条主要河流在灾害体发育数量和密度上的显著差异。结果表明:地质灾害呈沿主要河流条带状分布、溯源发展的发育规律;地质灾害密集发育区与大宁河沿线高度重合;大型河流的袭夺作用为地质灾害营造了环境条件,是重要的地质灾害风险评价因子。研究成果可为地质灾害风险评价区划及风险管控措施制定提供参考。

宁芜火山岩盆地及周缘重磁场多尺度边缘检测与地质意义

宁芜火山岩盆地位于长江中下游成矿带,在盆地内发育了以玢岩型铁矿为主的宁芜矿集区,是中国重要的铁矿资源基地。经过多年勘探和开发,浅部矿床基本已经查明,深部找矿已经成为解决接替资源这一突出问题的主要方向。但受火山岩和第四系覆盖,宁芜盆地隐伏构造和隐伏岩体还未完全查明,制约了找矿预测。利用覆盖宁芜盆地及周缘的重力和航磁数据,通过多尺度边缘检测方法,增强和提取了地下地质体的边界。结合地质资料综合分析,厘定15条断裂构造,推测8个隐伏岩体,为宁芜矿集区找矿预测提供了支撑。

鄂尔多斯盆地东缘X地区致密砂岩气储层预测技术

鄂尔多斯盆地东缘X地区致密砂岩储层较薄,横向变化较快,储层预测难度较大。利用钻井、测井、地质资料及地震资料建立地质模型进行正演分析,利用正演的地震记录对地震剖面属性进行优选,运用以地质统计学反演为核心的地震储层预测技术来精细刻画储层分布特征,得到纵向上砂体刻画较清楚、平面上符合地质规律的预测成果,对于非均质储层的预测具有较高的实用价值。

琼东南盆地莺歌海组陆架边缘轨迹演化及主控因素

陆架边缘连接浅水陆架及深水区,其迁移轨迹动态演化可记录和反馈浅水—深水物质输送过程及样式,开展陆架边缘轨迹量化分析,对预测深水沉积体系及油气勘探意义重大。基于井—震资料并选取过研究区LS33a钻井的地震剖面,利用典型的地震同相轴接触关系在琼东南盆地上新统莺歌海组顶底及内部共计识别出5个层序界面,将莺歌海组自下而上划分为4套三级层序。依据地震反射特征量化统计琼东南盆地莺歌海组陆架边缘轨迹,识别并划分出超高角度滑塌型(50°<α<180°)、高角度上升型(5°<α<50°)和低角度上升型(0°<α<5°)等三种陆架边缘轨迹类型。琼东南盆地上新世陆架边缘迁移轨迹经历了4个演化阶段:阶段一(5.5~4.2 Ma)构造稳定且盆地北部陆架物源供给充足,该阶段陆架边缘轨迹迁移角度大多低于5°;阶段二(4.2~3.2 Ma)由于海平面迅速下降、物源供给减弱,陆架边缘滑塌致使陆架边缘轨迹迁移角度增大;阶段三(3.2~2.7 Ma)由于青藏高原隆升、气候转变(3 Ma开始南海及周边地区冬季风增强),指示物源供给增强,陆架边缘轨迹迁移角度再次减小;阶段四(2.7~1.8 Ma)联合受控于东亚冬季风气候及伴随的物源供给增强,陆架坡折带迅速向盆地方向推进且迁移角度迅速减小,陆架边缘整体为低角度上升型迁移轨迹。由于琼东南盆地西部整体物源供给速率高于东部地区,西部陆架边缘轨迹以低角度上升型为主,东部则以发育高角度上升型及高角度滑塌型为特征。莺歌海组时期大规模滑塌体系与陆架边缘轨迹迁移角度存在一定的相关性:即当陆架边缘轨迹迁移角度大于50°时,陆架边缘体系往往失稳并向下陆坡及深水平原区输送大规模块体搬运沉积体系。研究结果对深化南海北部陆架边缘体系理论认知及深海矿产资源评价具有积极意义。

柴达木盆地涩北气田疏松砂岩气藏水气体积比及水侵预警

柴达木盆地涩北气田属于弱边水驱动的背斜型浅层疏松砂岩气田,采用衰竭式开采。根据水气体积比,其气藏生产过程可分为4个阶段,即低含水稳产阶段、初期水侵阶段、边水突破阶段和强水侵阶段。依照水气体积比变化,可以准确监测水侵的发生,水侵突破阶段可以作为预判边水大规模水侵的时间窗口,以调整开采方案,延长稳产期;高含水的强水侵阶段,生产周期较长,是带水开采提高采收率的重要阶段。

同沉积构造坡折带对岩性油气藏富集带的控制作用——以渤海湾盆地古近系为例

发育同沉积构造坡折带是断陷盆地的基本特征。根据对渤海湾盆地的凹陷构造发育特征与层序发育形式的研究,同沉积构造坡折带按成因可划分为两类:同沉积断裂构造坡折带和同沉积背斜构造坡折带。前者根据其平面组合特征划分为5种样式:帚状断裂构造坡折带、陡坡平行(断阶)状断裂构造坡折带、缓坡平行(断阶)状断裂构造坡折带、交叉状断裂构造坡折带和梳状断裂构造坡折带;后者据成因划分为2种样式:同沉积披覆背斜构造坡折带、同沉积逆牵引背斜构造坡折带。盆缘沟谷与7种构造坡折带样式的组合不但控制了层序低位域砂岩、砾岩体的发育及其展布方向,而且控制了优质烃源岩的发育和油气的运聚特征,从而控制了岩性油气藏富集带的分布。

三维沉积盆地对地震动的放大效应——间接边界元法模拟

基于一种高精度间接边界元法(IBEM),实现了沉积盆地三维地震响应的频域、时域精细求解,并以半空间中椭球形沉积盆地对平面P波和SV波的散射为例,着重探讨了入射角度、入射波型、入射频率、盆地长宽比和深宽比对沉积盆地地震动放大效应的影响规律.结果表明:盆地形状对地震波的放大效应和空间分布状态具有显著影响,且具体规律受控于入射波频段.1随着盆地深度增大,盆地边缘面波发育更为充分,在较宽频段内均会出现显著的地震动放大效应,且深盆地的放大区域集中于盆地中部.2圆形盆地对地震波的汇聚效应最为显著,而狭长盆地对地震波的汇聚作用相对较弱,高频情况下可在盆地内部形成多个聚焦区域.3不同波型入射下,盆地对地震动放大效应的机制有所差异:P波入射下,竖向位移放大主要是由于盆地边缘面波由四周向中部汇聚所致;SV波入射下,边缘面波汇聚效应相对较弱,而当盆地较深时,底部透射体波和边缘面波易形成同相干涉从而显著放大地震动.按盆地内外介质波速比为1/2,P波和SV波垂直入射下频域最大放大倍数分别为25和15,时域放大倍数约为4.0和3.7(雷克子波).4低频波入射下,位移从盆地中部向边缘逐渐减小,且浅层沉积盆地对地表位移幅值的放大作用不明显.5 P波和SV波的入射角度对盆地地震动放大幅值及空间分布特征也具有显著影响.

塔西南地区早古生界台缘斜坡带特征及分布

综合地震、测井、岩心、露头等资料,提出寒武纪—早奥陶世时期塔里木西南部发育台地边缘斜坡带。该斜坡带沿坎地里克—叶城—胜和2井—玛参1井连线一带呈近东西向展布,整体表现为退积型台缘缓斜坡。在寒武纪—早奥陶世的不同时期,该斜坡带性质和分布位置略有变化,寒武纪为宽缓斜坡,早奥陶世为弱镶边缓斜坡,斜坡带具有向北部台地逐期缓慢迁移的特点。塔西南台缘坡折带的存在表明玛南—和田河地区台缘高能相带和塔西南深水陆棚相带存在的可能性,对该区的烃源岩和储层评价预测具有重要意义。

冀西北赤城—宣化盆地土城子组沉积特征及盆缘构造分析

为了揭示华北北部晚侏罗世沉积盆地性质,对赤城—宣化盆地中土城子组沉积特征及盆缘构造进行了研究。通过对土城子组沉积特征研究表明,土城子组中—下部为一套河湖相沉积,上部为一套冲积扇粗碎屑沉积;土城子组砾岩成分系统统计分析显示,赤城盆地与宣化—下花园盆地具有相似岩屑岩性相旋回,反映源区具有相同或相近的蚀顶过程。研究区晚侏罗世盆地中土城子组充填特征及盆缘构造特征表明,土城子组形成于挤压构造背景,土城子组沉积时期盆地受控于盆缘逆冲断层。大地构造背景暗示,赤城—宣化盆地晚侏罗世—早白垩世期间,古太平洋板块向NW方向的俯冲作用与尚义—赤城断裂向南逆冲并伴随右旋走滑作用是土城子组沉积时期盆地格局形成的重要控制因素。

吐哈盆地红南边底水油藏开采机理模拟

利用数值模拟方法对吐哈盆地红南边底水油田的开来机理及影响开采效果的主要地质因素和流体性质进行模 拟计算，其主要地质因素和流体性质因素有：沉积韵律、垂向渗透率与水平渗透率比值、原油粘度、油水流度比、水油密 度差。该项研究成果可为红南油田合理开发技术对策制定提供依据，亦可为同类油田开发提供借鉴。

合肥盆地东缘断裂的新活动性

合肥盆地四周被断裂分割和围限。属于典型的中新代断陷盆地，东缘断裂在其构造演化中起着主导作用。本文从构造地貌、沿程盆地特征、地震活动和断层泥等方面的研究，并应用测龄技术成果，论述它的新活动性。

Three-dimensional simulations of strong ground motion in the Shidian basin based upon the spectral-element method

The strong motion of a small long and narrow basin caused by a moderate scenario earthquake is simulated by using the spectral-element method and the parallel computing technique.A total of five different geometrical profiles within the basin are used to analyze the generation and propagation of surface waves and their relation to the basin structures in both the time and frequency domain.The amplification effects are analyzed by the distribution of peak ground velocity(PGV)and cumulative kinetic energy(Ek) in the basin.The results show that in the 3D basin,the excitation of the fundamental and higher surface wave modes are similar to that of the 2D model.Small bowls in the basin have great influence on the amplification and distribution of strong ground motion,due to their lateral resonances when the wavelengths of the lateral surface waves are comparable to the size of the bowls.Obvious basin edge effects can be seen at the basin edge closer to the source for constructive interference between direct body waves and the basin-induced surface waves.The Ek distribution maps show very large values in small bowls and some corners in the basin due to the interference of waves propagating in different directions.A high impedance contrast model can excite more surface wave modes,resulting in longer shaking durations as well as more complex seismograms and PGV and Ek distributions.

阜新盆地聚煤规律与控煤因素分析(Ⅱ)

对阜新盆地内阜新组的成煤规律和沉积环境进行了简要的分析,主要探讨了古构造活动,即盆缘断裂和基底断裂的活动对成煤的控制作用.