基于井震结合–层序界面逐级约束的小层划分与对比:以杭锦旗十里加汗太原组—下石盒子组为例

为了实现鄂尔多斯盆地北部杭锦旗十里加汗太原组—下石盒子组小层精细对比,通过详细的岩心观察,岩心–测井–地震紧密结合,利用岩心标定测井曲线,总结不同级次标志层序界面特征,利用逐级标志层序约束,井震结合进行高频层序划分,结合开发实际,进行小层划分对比。结果表明,研究区太原组—下石盒子组地层厚度在230 m左右,自下而上,由海陆过渡环境的潮坪相—三角洲相沉积,逐渐演变为山西组的辫状河三角洲相沉积,至下石盒子组则主要发育辫状河沉积。依据层序界面类型,将目的层识别出Ⅱ级界面1个,Ⅲ级界面3个,Ⅳ级界面4个。将Ⅱ-Ⅳ级层序界面按照岩心–测井曲线–地震响应特征的难易识别程度,划分了4个级次,进一步通过岩心–测井详细标定,识别V级界面25个。在地震剖面约束和沉积认识指导下,开展不同级别标志界面井间对比,进而逐级约束,实现高频层序对比,结合现场开发实际,将目的层划分为13个小层,各小层厚度较为稳定,主要反映了平原三角洲—辫状河沉积特征。高频层序一定程度上控制着沉积储层的发育与分布。通过井震结合、逐级约束的方法,可提高小层划分对比的准确度和精细度,为该区进一步的气藏地质研究与评价提供基础。

煤炭三维地震精准探测关键技术

经过近10年的发展,煤炭三维地震勘探的精度和能力大幅度提升。从三维地震资料采集、处理、解释、动态服务4个环节,重点阐述煤炭三维地震在煤矿地层格架、地质异常体、岩性分布、流体分布精准探测方面的关键技术,以大幅度提高三维地震勘探服务煤矿安全生产的地质保障能力。资料采集方面,全数字高密度三维地震勘探通过缩小CDP面元、采用全数字检波器接收地震波,提高了煤层反射波的信噪比及识别小构造分辨率;资料处理方面,井巷约束动态高精度叠前深度偏移成像处理、基于高密度宽方位的OVT五维处理、叠前Q补偿保真提频处理,较大程度提高了地震资料的成像精度;资料解释方面,通过时间剖面、水平切片、面块切片、地震多属性分析、多信息反演等开展全三维解释,拓展了三维地震应用范围;服务方面,远程专家动态服务这种全新的地质保障服务模式,方便煤矿地质人员与物探人员实时沟通,通过分阶段、分级次的动态服务,使地震地质成果精度满足不同生产阶段需求。

基于序贯高斯模拟法的水利工程坝址区速度建模

水利工程坝址的选取不仅关系着安全性,也影响着后期的投入使用以及稳定运行。通常坝址区选择需要对区域的速度和岩性进行分析,其中高精度的速度建模至关重要。针对水利坝址选取,提出了一种地震信息约束的地质统计学建模方法对坝址区进行高精度速度建模,在此基础上分析坝址选取的安全性及合理性。通过地质统计学理论,分析坝址区速度的区域变异性,利用地震层位的横向信息以及测井资料的纵向信息联合进行序贯高斯模拟,从而建立速度模型,建模结果更加符合实际情况,能有效反映速度的空间分布情况。最后通过建立的速度模型合成地震记录,与实际地震记录相对比,吻合程度较高,表明建立的模型能反映坝址区的速度分布情况,能基于此圈定出有利于修建坝址的区域,验证了方法的可行性。

基于属性约束的烃源岩地震反演定量预测

烃源岩评价是含油气盆地、凹陷勘探研究的基础。目前常用的地球化学、测井、地震识别三大类评价方法,均能实现烃源岩的评价,但又受资料制约,存在各自局限性。笔者等结合地质、沉积、地化及测井、地震等数据探索了多属性约束下基于地震反演的烃源岩定量预测技术研究,确定了研究区内文昌组烃源岩的发育规模,并对其进行了烃源岩等级评价和生烃量的估算。

冲刷作用对考虑轨道约束的连续梁桥纵向地震响应影响分析

铁路桥因冲刷作用减弱了桩-土间约束,增大了地震作用下的安全风险。本文以某高速铁路连续梁桥为工程背景,利用OpenSees建立梁-轨一体化计算模型,研究了道床阻力系数和端刺对不同冲刷深度下桥梁地震响应的影响,分析了轨道约束对桥梁地震响应及减震效果的影响,探讨非一致冲刷作用对桥梁地震响应的影响。结果表明:(1)不同支座下桥梁地震响应随冲刷深度变化受道床阻力系数影响较大;端刺结构对冲刷作用下桥梁地震响应影响较为明显;(2)轨道约束对冲刷作用下设置普通支座的桥梁地震响应影响显著,而对设置摩擦摆式支座的桥梁地震响应影响较小;(3)桥梁减震效果随冲刷深度增加而逐渐降低,且冲刷深度越大,轨道约束对桥梁减震效果影响越显著;(4)非一致冲刷作用下轨道约束对桥梁地震响应影响较一致冲刷更显著。研究成果可为跨越河谷地区铁路桥抗震设计提供参考。

英买2地区多属性约束叠前宽方位裂缝预测

英买2地区位于塔里木盆地塔北隆起英买力低凸起南部的英买2号构造上,受构造运动和岩浆侵入的影响,发育大量定向排列的高角度裂缝,储集层主要为裂缝型储集层。由于英买2地区储集层埋藏深度大且非均质性强,采用相干、曲率、蚂蚁体等叠后裂缝预测技术预测该地区裂缝型储集层难度大。以英买2地区叠前宽方位偏移距矢量片(OVT)域道集为基础,开展以叠前去噪、各向异性时差校正等手段为主的井控叠前OVT域道集优化处理,获得高质量的叠前宽方位道集,并以能够表征缝洞型储集层的梯度结构张量、振幅曲率和剩余波阻抗为主的叠后多属性为约束开展叠前相控裂缝预测。能够有效预测超深层缝洞型碳酸盐岩储集层的裂缝,为塔里木盆地裂缝型储集层油气勘探开发提供借鉴。

屈曲约束支撑在抗震设防裂度为9度地区的施工技术

我国已建或在建的房屋建筑工程,无论是民用建筑还是工业建筑,由于国内各地地震频发,导致对房屋结构的抗震能力需要着重考虑。笔者基于西昌市马道城中村棚户区改造项目中的商业综合楼的设计与建设,阐述了屈曲约束支撑在9度地震设防烈度地区的应用。

波形约束的限定学习机技术研究与应用——以辫状河砂体中的“弱响应厚砂体”描述为例

渤海W油田目前处于高含水高采收率阶段,亟需对储层进行深入解剖以维持稳产。其中主力油层为辫状河沉积,砂体纵横向变化快,在地震强响应区域的井网较完善;而在地震弱响应区域的井网不完善。已钻井资料表明,地震弱响应区域并非都是薄砂体,常规的曲流河砂体表现为“泥包砂”特征,其地震响应的强弱与砂体的厚薄成正相关;而辫状河砂体表现为“砂包泥”特征,经正演模拟分析可知,砂体受围岩及隔夹层的影响,地震响应的强弱与砂体的厚薄无规律。通过研究基于波形约束的限定学习机厚度预测技术,对辫状河砂体多种储层结构进行波形分类,并进行多属性聚类的限定学习,得到多属性与砂层组厚度的最优估计,研究结果很好地识别了“弱响应厚砂体”潜力区,助力剩余油估算,为井位调整提供帮助,也为类似油田的厚度预测提供借鉴。

四步法定量预测烃源岩技术在珠江口盆地L区块的应用

珠江口盆地L区块勘探程度相对较低,而周缘已钻井证实文昌组发育半深—深湖相烃源岩,此套烃源岩的发育规模是L区块资源潜力评价的关键。为了准确预测总有机碳(TOC)含量,以研究区地化取心数据、测井数据和地震数据为基础,利用Δlog R法预测TOC曲线,并建立TOC曲线与敏感弹性参数间的关系,联合应用多属性约束的地震反演技术,以提高少井区反演结果的可靠性,最终将对地化参数TOC的预测转变为对弹性参数的预测。依次从点、线、面、体四方面逐步实现烃源岩的剖面预测到空间展布特征的雕刻,并通过计算优质烃源岩的体积,实现对烃源岩的定量刻画。该技术被称为“点线面体”四步法定量预测烃源岩技术或四步法定量预测烃源岩技术。L区块的应用结果表明,利用四步法定量预测烃源岩技术预测的TOC含量与已钻井处的TOC值吻合度高,并且有效预测了文昌组优质烃源岩及中等烃源岩的发育规模及体积,为L区块资源潜力评价提供了重要依据。

复杂山地水-陆混采地震资料高精度表层速度建模与应用

塔里木盆地ZQX区块石油地质条件优越,并首次开展了水域空气枪激发、拖缆接收采集,但其近地表结构非常复杂,分布有农田、村庄、山体、戈壁砾石、水库等地表类型。针对水-陆混采资料的特殊性,笔者提出了水-陆混采初至起跳点拾取与双约束层析反演新方法。先拾取出不同激发接收模式下准确的初至波波峰时间,利用高信噪比道计算波峰到起跳点的时差,再通过插值解决低信噪比道波峰时间转初至时间的空变时差校正问题。以此为基础,采用水速硬约束和微测井软约束的层析反演方法,解决了ZQX区块水库-山地水-陆混采三维高精度近地表速度建模问题,叠加剖面及深度偏移成像质量明显提升,取得了较好的应用效果。

长波长量约束剩余静校正技术研究与应用

由于近地表条件的变化,在地震勘探中会带来静校正问题,静校正问题的存在严重影响成像质量还会引起假构造,因此解决静校正问题对地震勘探至关重要。在实际生产中通常采用层析静校正解决中长波长静校正问题,利用地表一致性剩余静校正解决中短波长静校正问题。但常规地表一致性剩余静校正处理技术在信噪比低、不满覆盖区域,会引入不可靠的长波长量,在成像剖面中引起假构造。长波长量约束剩余静校正技术是地表一致性的,能够在求解剩余静校正量时对长波长量进行约束,避免不合理的长波长量剩余静校正量被带入到炮点、检波点的剩余静校正量中,从而改善成像质量,避免出现假构造,在沙漠工区实际资料应用中取得比较好的效果。

大跨独塔钢箱梁斜拉桥合理纵向约束体系研究

大跨独塔双跨钢箱梁斜拉桥结构相对较柔,宜寻求一种合理约束体系方案,以提升结构竖向刚度并兼顾其抗震性能。文中依托某240+240 m独塔钢箱梁斜拉桥,开展纵向传力机理研究,对独塔双跨和辅助墩2种结构体系在不同纵向约束条件进行静、动力和抗震性能参数分析,并对独塔双跨体系5种纵向约束方式进行比选。结果表明,采用较强的纵向约束可以较好改善主梁纵向位移过大和竖向刚度不足的问题。提出了一种限位剪断+阻尼器的纵向约束方式,并总结剪断力合理取值方法,经验证,该约束较好地兼顾了静力工况和地震工况在不同受力状态下的边界需求,是一种较理想的纵向约束体系。

Topology optimization of shear wall structures under seismic loading

A topology optimization formulation is developed to find the stiffest structure with desirable material distribution subjected to seismic loads. Finite element models of the structures are generated and the optimality criteria method is modified using a simple penalty approach and introducing fictitious strain energy to simultaneously consider both material volume and displacement constraints. Different types of shear walls with/without opening are investigated. Additionally, the effects of shear wall-frame interaction for single and coupled shear walls are studied. Gravity and seismic loads are applied to the shear walls so that the definitions provide a practical approach for locating the critical parts of these structures. The results suggest new viewpoints for architectural and structural engineering for placement of openings.

深层-超深层碳酸盐岩多类型储集体地震预测

塔里木盆地、四川盆地以及鄂尔多斯盆地深层-超深层碳酸盐岩油气藏是中国油气勘探的重要领域.由于中国海相深层碳酸盐岩储层发育的主控因素差异很大,碳酸盐岩储集体类型多,非均质性极强.随着深度增加,海相地层地震资料信噪比低、分辨率变差,增加了碳酸盐岩储层地震预测的难度.本文提出了以“相、面、断”三种端元为基础的深层碳酸盐岩储集体分类的新方法,针对相控型、面控型和断控型三种类型储集体,形成了相应的储集体预测方法、流程,包括:(1)川西雷口坡组气田潮坪相白云岩薄储层“三型两构”组合预测技术;(2)川北茅口组气藏礁滩相白云岩薄储层地震沉积学分析约束的高分辨率反演技术;(3)顺北油气田奥陶系断控储集体基于振幅响应正演模拟的定性-定量描述;(4)大牛地奥陶系不整合面岩溶储集体地质规律指导下的波形分类与古地貌刻画技术.这些方法围绕特定类型储集体的特征,充分运用地质分析所建立的储集体模式,较好地预测了储集体的厚度、物性、含油气性及分布范围,实现了单纯依据地震数据无法达到的预测目标,取得了良好的应用效果,有力支撑了深层-超深层油气勘探突破与高效开发.

基于井控多属性机器学习的缝洞型储层预测方法

碳酸盐岩缝洞体具有强非均质性特征,单一地震属性预测和常规地震属性融合方法未考虑钻井过程中放空、漏失等信息,预测误差较大。基于实钻井井震标定,将放空漏失点属性特征作为约束条件,提出基于井控多属性机器学习的缝洞型储层预测方法,实现缝洞体精细预测。首先根据实钻井井震标定结果,提取漏失点位置的不同敏感地震属性值作为数据输入数组,根据漏失点特征定义的储层类型作为输出数组,形成训练集数据;然后基于支持向量机(support vector machines,SVM)方法,对训练集数据进行模型训练,得到符合先验信息的井震一致的预测模型;最后将该模型应用于塔里木盆地顺北地区奥陶系缝洞型储层预测。结果表明该方法能很好地反映真实储层类型特征,与钻井特征有很高的吻合度。

铁路大跨连续梁桥弹性约束体系力学性能研究

研究目的:在我国铁路中广泛应用的预应力混凝土连续梁,一般采用固定约束体系,即设置一个纵向固定支座,其余均为纵向活动支座。本文首次对铁路大跨连续梁桥纵向弹性约束体系进行研究,介绍弹性约束体系的基本原理和支座刚度计算方法,提出连续梁下部结构组合刚度的概念,对梁部温度变形零点、桥梁下部结构受力、桥梁抗震以及轨道受力等进行分析。研究结论:(1)连续梁纵向弹性约束体系为多主墩协同受力,通过选择合适的弹性支座刚度,连续梁温度变形零点可以较好地控制在中跨跨中附近,有效地减小梁部温度联长;(2)减小了连续梁固定约束制动墩水平力和轨道伸缩力,降低了轨道应力24%左右;(3)降低了下部结构水平纵向组合刚度,延长了桥梁结构自振周期,提升了结构抗震性能;(4)本文成果可以在铁路大跨度连续梁上推广应用。

混合接头装配式方钢管约束混凝土桥墩抗震性能研究

为了解混合接头(灌浆套筒和钢管剪力键相结合)及方钢管约束对装配式方形截面混凝土桥墩抗震性能的影响,分别制作混合接头连接+方钢管约束、灌浆套筒连接+方钢管约束、灌浆套筒连接+无约束的装配式方形截面混凝土桥墩试件各1根开展拟静力试验及有限元计算,分析各桥墩试件的破坏模式、结构延性、耗能能力、强度退化、刚度退化、残余位移等抗震性能及影响参数。结果表明:装配式方钢管约束混凝土桥墩试件的破坏形态基本相同,均为压弯破坏。与无约束的装配式混凝土桥墩试件相比,装配式方钢管约束混凝土桥墩试件的水平荷载峰值和位移延性系数更高;与灌浆套筒连接的装配式方钢管约束混凝土桥墩试件相比,采用混合接头连接的装配式方钢管约束混凝土桥墩试件滞回曲线更饱满、无明显捏缩,抗震性能更好。对于混合接头装配式方钢管约束混凝土桥墩,增大轴压比和降低长细比可提高桥墩的承载力,但降低了延性;增大约束系数可提高桥墩的承载力和延性,建议混合接头装配式方钢管约束混凝土桥墩的轴压比≤0.3,长细比≤12,约束系数取0.58~0.90。

甘肃简牍博物馆结构选型与设计

甘肃简牍博物馆位于高烈度区,结构设计使用年限为100年,地震作用大;建筑物布局呈高低错落状布置,为了便于建筑功能布局、使用及后期维护,不设置防震缝,刚度及质量分布不均匀,扭转问题突出;局部大开洞,存在较多联系薄弱部位,局部存在大跨、大悬挑,主体与交通核之间为大跨连廊,采用钢桁架连体连接,基于以上抗震不利因素,对比了层间隔震+钢筋混凝土框架与屈曲约束支撑+钢筋混凝土框架两种结构方案,简要介绍了两种结构方案及整体计算指标,综合考虑受力合理性、安全性、结构冗余度,建筑外立面处理难易程度,功能布局的适用性,施工周期,后期维护、检修及更换的便利性,经济性等各方面因素,最终选取了屈曲约束支撑+钢筋混凝土框架结构方案。

方钢管约束混凝土桥墩拟静力试验

为研究不同约束形式及混凝土墩身与承台间的连接构造对桥墩试件的抗震性能和各项指标的影响规律,设计1根采用混合接头连接的装配式方钢管约束混凝土桥墩试件(SYP-GT4试件)、1根方钢管约束的整体现浇混凝土桥墩试件(SYZ试件)和1根方形截面的整体现浇混凝土桥墩试件(SFZ试件)。在桥墩墩帽处采用位移加载方式完成构件的拟静力试验,观察试件的破坏过程以及破坏模式,分析了桥墩的破坏形态、荷载-位移滞回曲线、荷载-位移骨架曲线、延性、耗能等特征参数。结果表明,3根混凝土桥墩试件的破坏形态基本一致,二者均为整体压弯破坏模式。SYZ试件与SFZ试件相比,水平峰值荷载提高了46.5%,滞回耗能能力更优,均有很好的延性性能,表明方钢管约束的整体式桥墩抗震性能优于现浇混凝土桥墩;SYP-GT4试件与SYZ试件相比,水平峰值荷载数值相接近,位移延性系数提高了24.1%,残余位移小,变形恢复能力较优,滞回曲线呈现更饱满的梭形,无明显捏缩,连接构造对强度和刚度退化的影响较小,两者抗震性能接近。

应用地震正反演技术提高地质建模精度

以序贯高斯模拟方法为例,分析随机模拟技术的特性与不足,提出基于地震反演成果的建模策略,以提高建模精度。随机模拟只能恢复各参数的宏观统计规律,实现"数学真实",地震正演模型证实其模拟结果偏离"地质真实"。研究表明,利用地震正演可验证地质模型的可靠性,以地震反演成果约束地质建模能提高模型精度,逼近"地质真实"。以辫状河三角洲为例,针对油田不同研究阶段提出了地震反演成果"多级、多条件"约束建模策略。岩相建模阶段以单井岩相划分为第1变量,在勘探阶段和开发阶段分别用岩性概率体和岩性体为第2变量,建立岩相模型;属性建模阶段以岩相模型为第1变量,地震波阻抗体为第2变量,纵向和横向上均以波阻抗做约束,建立属性模型。该策略下建立的模型能保持输入数据的统计规律,与地震数据具有较好的一致性,且能与油田生产动态有效吻合。