塔北隆起跃满地区奥陶系一间房组缝洞型储层三维建模

塔北隆起跃满地区奥陶系一间房组缝洞型碳酸盐岩储层受到构造和岩溶双重影响,不同的储集体尺度及形态差异大,储层非均质性强。因此,准确地刻画研究区储集体的形态及储层的展布对研究区的勘探开发具有重要意义。在研究区储层特征及储层纵向发育规律认识的基础上,结合地震、测井等资料,基于“多尺度多类型”的总体建模思路对研究区进行了储层建模。针对溶洞储层,优选出对溶洞反应灵敏的“特征属性”,分析得到截断值,基于“特征属性”建立“训练图像”,以测井资料作为硬数据,溶洞发育概率体作为软数据约束,进行建模;通过对地震资料进行人工解释建立了大尺度裂缝模型,对中尺度裂缝采用蚂蚁追踪技术进行确定性建模,对小尺度裂缝利用裂缝密度拟合函数,以蚂蚁体为约束进行了随机建模。采用同位条件赋值法对多个模型进行了融合,建立了跃满地区一间房组缝洞型碳酸盐岩储层三维地质模型。

典型岩溶槽谷区降雨条件下地下河水质短时间尺度变化过程研究——以重庆南山老龙洞地下河为例

采用CTDP300多参数水质自动记录仪对重庆市南山老龙洞地下河出口处的地下水在降雨条件下水位、水温、pH值和电导率进行监测,以及2h时间间隔的地下水水化学指标(HCO3-,Ca2+,Mg2+,NO3-,PO34-,SO24-,Fe2+,Mn2+,Ba2+)测定,根据监测数据进行分析对比,结果表明:监测期间南山老龙洞地下河水质变化与降雨、气温以及流量表现出良好的响应关系,降雨前后水质变化明显,这可能是因为降雨的稀释作用以及大流量、快流速使水体中CO2由于水体的扰动逸出,导致HCO3-质量浓度低.随后由于降雨停止,HCO3-质量浓度升高.可能与此时的水受到来自岩溶洼地水和来自裂隙水的补给有关,并且HCO3-与水温的关系为负相关.Ca2+与Mg2+质量浓度在降雨初期随降雨量的增多而减小,之后开始上升,与雨水的稀释有关,但是其最高值不在降雨量的最大值.NO3-,PO34-,SO42-的质量浓度随降雨的到来和流量的增加而升高.Fe2+,Mn2+,Ba2+质量浓度在降雨初期迅速上升,Mn2+在降雨过后,快速下降.降雨初期,各种离子的变化受雨水稀释作用控制,降雨停止后,表层岩溶带的高裂隙率和渗透性开始发挥作用,水动力条件和CO2效应占主导,进而影响水质的变化.

侧部岩溶尺度及净距对盾构隧道围岩变形影响分析

以某地铁区间岩溶区盾构隧道修建为工程依托,对隧道三维动态盾构施工过程进行弹塑性数值模拟,分析盾构隧道施工时,溶洞尺寸以及溶洞与隧道间净距对隧道围岩变形及应力等的影响规律。研究结果表明:溶洞对隧道施工过程中围岩变形影响较大,围岩的径向位移及其释放率在有溶洞存在时有增大趋势,同时发现其随溶洞尺寸增加而增大;溶洞尺度及溶洞距盾构隧道间净距对围岩塑性区分布范围及形态以及衬砌结构受力特征等有比较大的影响;通过反复论证,确定了溶洞与盾构隧道间最小施工安全净距不应小于溶洞尺寸。本次研究成果可为岩溶区城市地铁隧道修建提供参考依据。

隧道与前方大型溶洞应力集中叠加效应

在陆家寨岩溶隧道施工期间,曾预报并揭露大型溶洞,施工过程中接近溶腔段围岩变形较大且伴随围岩块体脱落,给隧道施工带来极大的安全隐患。基于深埋球形洞室的弹塑性二次应力分布,结合新奥法隧道施工理念,利用 FLAC 3D 模拟隧道开挖接近并进入大型溶洞的过程。在自重应力场下分析不同大小的球形洞室周围应力场对隧道围岩变形的影响。结果表明:球形洞室会在周围形成中心半径为 1. 5 倍洞室半径的应力集中带;隧道开挖接近应力集中带时,将引起隧道前方应力集中区与溶洞应力集中带的叠加;随着隧道继续开挖,叠加效应在下一个进尺完成后失效;分布在隧道两侧围岩,该叠加再分散的过程会造成拱顶、拱肩的变形增大,影响隧道开挖的安全。研究为中国岩溶隧道的建设有重要的参考和借鉴价值。

规模型溶洞在电探上的反映特征初探

南宁～昆明铁路共进行了２３８ｋｍ路基、隧道、车站、桥址的岩溶综合物探，依据物探结果，进行了３５００多个钻孔的岩溶整治，钻孔资料为物探资料的再分析、总结、提高提供了极为丰富翔实的已知资料。本文通过了三个典型的厅状大溶洞电探信息分析，初步总结出该类异常的反映特征和规律。

基于高斯过程二元分类模型的溶洞规模预测方法

溶洞规模与其影响因素之间存在着复杂的非线性关系,如何根据影响因素有效预测溶洞规模是一类复杂的模式识别问题。基于高斯过程二元分类模型,提出一种溶洞规模的预测方法,该方法通过对样本的学习,建立溶洞规模与其影响因素之间复杂的非线性映射关系,对仅提供影响因素的预测样本进行具有概率意义的识别输出。研究结果表明,该方法除具有小样本、模型参数自适应确定、识别精度高等优点之外,还能够对预测结果给予概率意义的可信度,为实际工程有效预测溶洞规模提供了定量的依据,具有良好的应用前景。

基于BP神经网络的溶洞规模预测及应用

复杂岩溶地区的溶洞发育规模受地质构造、地区岩性、地下水动力系统等多种因素的影响,具有高度复杂性和非线性的特征。通过对岩溶区溶洞的赋存规律研究,确定影响溶洞发育规模的控制因素进行定量处理,收集已探明溶洞的样本数据。为克服已有研究对溶洞发育规模定性描述的模糊性,文章利用BP(Back Propagation)神经网络对自组织、自适应特性对数据样本的非线性关系揭示的能力,实现对溶洞发育规模的预测,并基于MATLAB实现BP神经网络结构的设计、训练、预测,其结果表明:BP神经网络模型对溶洞规模预测的精度高、收敛性能好。

短时间尺度下旅游洞穴空气环境自净能力研究--以绥阳大风洞为例

在2017年9月30日-10月9日对贵州绥阳大风洞洞内的温度、湿度、CO2浓度和洞外的温度、湿度、降雨量等指标进行为期10天的连续自动监测,并结合监测期内游客量和当地降雨情况,利用数理统计方法进行分析,结果发现:洞穴空气环境的自净能力主要取决于洞内气流交换的强弱程度,尤其是在极端天气(主要指夏秋季降雨)下,洞外温度降低,促使通风模式发生转变,进而增强了洞内外气流的交换,提高了洞穴环境的自净能力。但洞穴空气环境的自净能力是有限度的,除温度、湿度外,当游客产生的CO2浓度超过洞穴空气环境的自净能力阈值时,洞内CO2会出现累积效应;反之,洞内CO2浓度又回归至洞穴环境背景值。同时,洞穴空气环境的自净能力反应时间也会因洞腔体积、洞道结构等的不同而有所差异,大风洞1#、2#、3#监测点的自净能力反应时间分别为15 h、18 h、20 h。

塔里木盆地超深层碳酸盐岩规模储层分类对比及特征分析

塔里木盆地面积56万km^2,是典型的古生代海相克拉通与中新生代陆内坳陷、前陆的叠合盆地,石油地质条件复杂,盆地油气远景资源量258.89亿t油当量。其中,石油118.54亿t、天然气17.61万亿m^3,主要分布于奥陶系碳酸盐岩领域。经过长期勘探研究,塔里木盆地相继在碳酸盐岩领域发现了多个大型油气田,其中以塔河、顺北为代表的两大典型的深层海相碳酸盐岩油气藏较为富集的油气田。

基于遗传神经网络算法的岩溶区隧道溶洞规模预测

岩溶区溶洞发育受多种因素影响,具有高度复杂性和非线性特征。为准确预测岩溶区隧道溶洞规模,降低隧道施工过程中遭遇岩溶洞穴的风险,在参考相关文献的基础上,结合已经探明的溶洞信息与岩溶发育机理选取岩石可溶性、岩层厚度、地表汇水能力、单斜与褶皱构造、断裂构造、岩溶水垂直分带6个主要因素作为岩溶区隧道溶洞规模预测指标。针对岩溶发育的非线性特点,使用BP神经网络建立了溶洞规模预测模型,并使用遗传算法优化BP神经网络的权值与阈值。在工程应用上,对某隧道进行溶洞规模预测,预测结果与实际施工情况较一致。

岩溶地区管波解译溶洞精确尺度的探讨

利用管波探测法解译溶洞的发育情况是新兴的地球物理勘查方法,详细介绍了管波探测法的原理和外业施工流程,并结合广州北站安置区项目工程实践,对管波探测法在岩溶勘察中精确尺度问题进行了深入探讨。通过与钻探和实际施工对比,发现管波对于溶洞大小和顶底板位置的解译精确尺度与实际情况偏差较大;同时说明管波能够解译的溶洞精确尺寸目前来看在0.5~1.5 m范围内。