基于高空间分辨率遥感影像的水深反演有效性评估

卫星遥感反演水深(Satellite Derived Bathymetry,SDB)是获取浅海水深信息的有效手段。然而,其有效范围只限于光学浅水区域,在深水区域呈现“伪浅海”的失真现象。因此,如何准确识别SDB数据的有效范围对其广泛应用至关重要。本文基于高空间分辨率多光谱卫星影像,在深入分析深/浅水辐射亮度统计分布特征差异的基础上,提出一种数据驱动的水深反演有效性评价方法。该方法以卫星影像辐亮度信息的局域标准差作为特征,基于K-S检验方法对光学深水区域统计特征进行模型优选,并使用假设检验方法对深水无效区域对应的SDB进行识别。甘泉岛水域实验结果表明,该方法通过统计分布划分光学浅水与深水区域边界,可以有效识别光学深水区域产生的无效水深反演数据。在剔除无效区域数据后,光学浅水有效区域内水深反演平均绝对误差(MAE)为1.01,均方根误差(RMSE)为1.52。实验结果表明,本文提出的方法可准确识别SDB结果的有效区域,进而为浅海地形解译提供方法支撑。

浅水三角洲基本特征、形成条件及沉积模式:以渤海新近系为例

渤海海域新近系浅水三角洲是渤海重要的勘探开发储层类型,沉积于湖盆浪基面以上的滨浅湖中,以分流河道砂岩和水下分流河道砂岩为骨架砂体,前缘席状砂分布广泛,前三角洲沉积以浅湖相为主,垂向沉积层序不连续,不具有典型的吉尔伯特型三层式沉积结构为显著特征。浅水三角洲形成于稳定的坳陷湖盆环境,沉积物供给相对平衡的半干旱—半湿润的气候环境下。依据河口分流作用演化的不同,水体极浅时,三角洲进积易形成分流河道向湖泊的长驱直入,形成枝状的分流河道型浅水三角洲,分流河道和天然堤极为发育;水体相对较深时,分流河道会在河道分支处堆积河口坝或分流沙坝,并由水下分流河道砂体连接形成朵状前缘砂体,分流砂坝极为发育,河口坝外缘的席状化沉积物,包括天然堤、决口扇、溢岸不连续砂等都可成为连通储层。在连片的分流砂坝型三角洲,砂体连通性好、分布面积较大,多形成构造油气藏,包括断层油气藏和背斜油气藏;分流河道型三角洲由于砂体多孤立状,分布面积小、连通性差,易于发育岩性油气藏。

渤海浅水水下生产系统开发模式及国产化装备研制现状

中国渤海海域油气资源储量丰富,但部分处于受限区,传统导管架平台开发模式无法适用。基于此,创新性提出了采用浅水水下生产系统开发模式盘活受限区油气储量。针对渤海特殊环境条件,分析了浅水水下生产系统较深水的差异及技术难点;基于渤海军事受限区和通航受限区的环境特点,分别提出了“泥面以上水下生产系统+保护装置+警示浮标”及“泥面以下钢圆筒水下生产系统”两种浅水水下生产系统开发模式,详细阐述了其所涉及的紧凑型设计与集成、水下异地控制、水下冗余通信、水下全防护设计以及基于潜水员模式的水下安装等关键技术;总结了浅水水下生产系统关键装备国产化研制现状及其技术特征;从促进浅水水下生产系统发展的角度,对浅水水下生产系统总体布局及国产化装备研制提出了建议。

浅水水下控制系统集约化设计

针对水下控制系统在渤海海域浅水区应用所面临的水深较浅空间受限、外部干扰因素多、可靠性差及经济效益低等问题,通过系统研究提出了一种集约化、高可靠性、可用性和可维护性的浅水水下控制系统的设计方法。以水下管汇为控制中心,采用1套水下控制模块(SCM)控制2棵水下采油树的1控2模式,简化了水下结构物的尺寸和数量,实现了集约化设计并降低了成本;开展了水下控制模块对接盘和通信组网设计,保障了1控2模式的可行性;基于SCM冗余技术,提出了水下电子模块(SEM)交叉冗余及光纤通信叠加电力载波的双网通信设计方案,开发了控制系统故障诊断和预警模块,提高了浅水控制系统的可靠性、可用性和可维护性。研究成果已在锦州31-1气田开发中成功投运,对中国海域浅水受限区油气田开发中水下控制系统的设计具有重要参考价值。

东非大陆边缘穆伦达瓦盆地成藏模式及在油气勘探中的应用

穆伦达瓦盆地历经一个世纪的油气勘探,除发现两个非常规油田外,还获得了6个常规油气田发现,但都不具有商业开采价值。盆地是否具备形成大中型油气田的条件,是投资者亟待解决的关键问题。在盆地演化、油气成藏条件分析的基础上,借鉴海域油气勘探的经验,建立穆伦达瓦盆地油气成藏模式。认识到穆伦达瓦盆地东部Sakamena次盆Karoo裂谷期烃源岩较为证实,且发育优质砂岩储层,已经发现的断裂背斜、断裂鼻状构造、断块等构造圈闭是盆地以往油气勘探的主要层系,以Bemolanga油砂、Tsimiroro重油为代表。其次盆地中部浅海陆架区上白垩统砂岩也发现两个常规油气田,但是产量低,不具有商业开发价值。而海域除了发育构造圈闭外,最重要的圈闭类型就是重力流相关的深切谷复合体、深水扇叶状复合体岩性圈闭,这将是今后盆地商业性油气勘探的主要方向。

渤海通航区海床下防护系统设计方案及关键技术

考虑通航和水下设备安全,海床下浅水水下生产系统开发模式是通航区油气资源开发的唯一有效途径,而海床下防护系统是该类水下生产系统正常工作的基本保障。以渤海通航区某油田水下开发方案为例,针对湿式和干式、基槽开挖和钢圆筒支护、多井口和单井口等多种防护系统方案开展研究,综合技术可行性、经济性及对海洋环境的影响等,提出了一体化钢圆筒湿式防护系统方案,并对方案所涉的岩土设计、钢圆筒结构设计、槽口密封、安全预警、设备安装等核心技术开展了研究。结果表明:钢圆筒结构可振沉至设计深度且具备一定安全储备,基坑稳定性亦满足规范要求;考虑钻井船插桩产生的挤土力和抛锚荷载,所设计的钢圆筒筒体和顶盖结构均满足强度和刚度要求;钢性补板结构+橡胶密封的槽口密封方案,可有效避免钢圆筒外部海床土体进入钢圆筒内部,满足工程密封需求;所研发的安全预警系统,可实现监测数据的实时采集及整理。此外,提出了一体化钢圆筒水下防护系统安装方案,解决了钢圆筒振沉和水下生产系统电液飞线的连接等难题。海床下水下防护系统总体设计方案和关键技术的提出与形成,为渤海通航区油气资源的开发提供了有效解决方案。

表面多次波衰减技术在渤海海峡应用效果

浅水地震勘探对于了解近海底地质构造具有重要意义,目前已被广泛用于油气开发、近岸工程等领域。表面多次波的存在干扰了有效波信息,影响了资料品质,造成解释假象,如何有效地压制多次波,已成为浅水地震勘探中的关键问题。表面多次波衰减方法(SRME)是一种去除海面相关多次波效果较好的技术方法,但是,一般认为SRME技术并不适合于浅水区域。分析了SRME去除多次波的基本原理,并将其应用于海洋高分辨率浅水区域多次波的去除。实际处理效果表明,使用SRME技术处理后的叠加剖面多次波去除效果明显,剖面基底清楚,断面清晰。通过对SRME技术应用于浅水区域的探讨,证实了SRME技术在海洋高分辨率地震勘探浅水区域应用效果较好。

塘沽海区海底地形的SAR影像仿真与反演研究

利用袁业立、金梅兵(1997)提出的海底地形SAR影像仿真与反演模型,对渤海塘沽海区的一张RadarsatSAR影像进行了仿真和水深反演研究。研究结果表明:仿真影像与真实SAR影像基本吻合,反演水深与实际水深也有较好的一致性;进一步证实了袁业立(1997)SAR成像机理的正确性和在中国近海利用SAR影像进行浅海水深探测的可行性。

胜利浅海地区低渗透油层保护技术研究与应用

针对胜利浅海地区埕岛东部斜坡带东营组低渗透油层,从储层及流体特征分析入手,通过实验分析评价了研究区内储层敏感性,总结了低渗透储层在钻井过程中潜在损害因素,在此基础上优化了钻井完井液体系,研制了优质无污染海水钻井液体系。结合该钻井液体系与目前使用的其它钻井液体系进行基本性能对比情况、抗污染性能评价以及动态滤失效果分析,该钻井液体系油层保护效果较好,岩心渗透率恢复率超过90%。现场推广应用19口井,有6口井进行过测试,其中表皮系数均小于零的完善井5口,轻微损害井1口,测试井的完善率达83.3%,表明应用该钻井液体系取得了良好的保护油层效果。

垦东12浅海区域高强预应力混凝土管桩路堤施工技术

胜利油田为了加大浅海区域的勘探开发力度,提出了在浅海区域修筑进海路连接海油陆采平台的方案,以确保海上采油施工的安全和稳定高产。文章介绍了高强预应力混凝土管桩路堤的设计方案、结构及施工技术措施。该进海路采用管桩作为路堤框架结构,预制挡板作为辅助承重措施,在预制板内抛石回填,用振动锤夯实基础,在路面下干砌片石,最后现浇混凝土路面,边坡采用大块抛石护底,一层三排扭工体护体,保证了管桩路堤的稳定。

环渤海地区海冰水资源农业利用研究

环渤海地区盐碱滩涂地面积广阔,淡水资源紧缺现状制约着该地区土地资源开发和农业利用。新型海冰水资源的开发和利用有望打开这种尴尬局面。实验结果表明:海冰水灌溉下台田土壤耕作层平均盐分含量为2.45 g/kg,可以保障土壤耕层安全;3 g/L海冰水灌溉与无灌溉处理相比,油葵增产31.3%、甜高粱总糖量增产21.2%、紫花苜蓿增产27.0%。可见以海冰水为水源的"台田-浅池"综合利用模式对环渤海地区改良和利用盐碱地具有重要的参考价值。

辽东湾北部浅水区海水腐蚀试验研究

针对辽东湾北部海域水浅、潮差大等海洋环境特点,采用D钢、DH钢和API5LX 52钢在现场进行了时间分别为1a、2a的长尺挂片实验,得到了该浅水海域全浸区海水腐蚀特别严重的结论(上述三种钢材腐蚀速率分别为0.7068、0.4735和0.5491mm/a),为在辽东湾北部及具有相似特征的海域建设海工结构物或钻井平台等的防腐工作提供了参考依据。

埕岛海域浅水区人工构筑物周边海底地形演化与海洋灾害地质现象关系研究

高分辨率的回声测深、旁侧声纳及3.5 kHz浅地层剖面的探测发现:埕岛海域浅水底坡人工构筑物周边沉积物块体运动极为发育。这种使局部浅水区浅层沉积物向深水洼地填充的沉积物再搬运营力,大大减缓了埕岛海域浅水区人工构筑物周围水力冲刷凹坑的水深增大幅度,而凹坑边缘区域在沉积物块体运动、海洋水动力侵蚀和底床固结沉降的共同作用下,水深平均增加幅度高达0.4 m/a,“凹坑”面积逐年扩大,边坡坡度平均每年以5‰减缓。

辽东湾北部浅水区海冰对航行的影响及对策

辽东湾北部浅水区有许多石油开发区块,由于水浅有冰等因素,使在现有的破冰船和冰区航行技术条件下的航行十分困难。分沿岸冻结区、滩涂堆积区和流冰区等不同区带讨论辽东湾北部海冰存在特征以及海冰对航行的影响,并根据海冰存在特点和海域工程的具体特性提出相应的对策。

渤海水下油气生产控制系统适应性分析

介绍了水下生产系统目前常用的几种控制类型,通过对比深水与浅水水下控制系统结构、控制距离、分配单元、控制对象、响应时间的差异性,分析各自类型和特点,并结合渤海海域的环境特点,对控制系统结构部分进行优化设计,提出适用于渤海浅水区域的水下控制系统设计方案。能够在满足油气井安全性的前提下,降低开发成本,保障生产效率,为适用于渤海浅水区域油气田航道区、敏感区开发的国产化水下生产系统提供参考。

渤海海域新近系浅水三角洲沉积体系分析

渤海海域新近系长期被认为属于冲积河流相沉积,然而近年勘探成果表明,渤海海域渤中凹陷、黄河口凹陷新近系广泛存在浅水湖泊沉积,其中还发现了一种优质储集体——浅水三角洲砂体。笔者从古生物组合、泥岩特征、岩电特征、砂岩百分含量、砂岩粒度特征、沉积构造等方面证实了渤海新近纪存在浅水湖泊沉积。在河流入浅湖处则发育浅水三角洲,可以从沉积层序、沉积微相类型等方面加以识别。浅水三角洲不同于经典的Gilbert型三角洲,有其自身的特点,表现为垂向上相序不连续;骨架砂体为分流河道砂体;河口坝厚度较薄;前缘相带十分宽广;砂体具条带方向性;三角洲形态表现为鸟足状等。

浅水三角洲砂体分散体系控制因素研究——以渤海海域石臼坨凸起明化镇组下段为例

基于钻井、测井、地震及古生物资料,对渤海海域石臼坨凸起明化镇组浅水三角洲砂体分散体系的控制因素进行研究。结果表明,浅水三角洲沉积体系内砂体的展布受层序结构、微古地貌和基准面旋回的共同控制。层序结构控制了砂体垂向上的非均一性,低位体系域砂体最富集、其次为晚期高位体系域,早期高位体系域和湖侵体系域砂体不发育。微古地貌控制了砂体横向非均一性,次级洼地区更利于分流河道与河口坝沉积,砂体相对富集。基准面旋回控制了砂体叠置样式,基准面的升降决定了砂体的展布规模和垂向的连通性。

复杂海域条件下浅覆盖层深水基础施工方案设计

国内东南沿海某跨海大桥为公铁两用特大桥,跨越某海峡北东口海域。该桥浅覆盖层和无覆盖层深水基础占全桥水下基础的50%以上,桥址处海域情况复杂,施工受风、浪、流、航运和台风的影响大。文章以其为工程背景,针对复杂海域条件下浅覆盖层深水基础施工进行专项方案设计,以期为今后类似条件下水下基础施工提供有益的借鉴和参考。

南海深水区白云凹陷烃源岩发育与三角洲—滨海相的共生关系

通过热解、干酪根显微组分、色谱-质谱、孢粉与藻类分析,认为白云凹陷有机质来源以陆源高等植物为主。烃源岩的发育、质量与分布严格受沉积相控制,恩平组时期的三角洲平原亚相和浅海相发育以陆源高等植物贡献为主、丰度高的好烃源岩,其中,浅海相烃源岩有机质来源中,藻类贡献较三角洲平原亚相略高;珠海组时期的三角洲前缘亚相和半深海相分别发育以陆源高等植物贡献为主、丰度中等的烃源岩和陆源高等植物为主、有机质丰度低的差烃源岩。

层序地层格架约束下的浅水三角洲沉积特征及其潜力研究

岩性圈闭预测与成藏研究是渤海海域新近系明化镇组油气勘探获得新突破的关键。以黄河口凹陷B油田新近系明化镇组下段为例,在层序地层格架约束下开展沉积砂体发育特征及油气分布规律研究,在此基础上结合区域油气成藏规律以及研究区已钻含油气砂体的地震响应特征,采用地层切片、相干分析以及振幅属性等多种方法对研究区潜力砂体进行识别与精细刻画。研究部署的评价井新增探明石油地质储量近500×10~4m^3,为该油田的挖潜提供了良好的物质基础,同时为黄河口凹陷类似油田的勘探开发提供了一定的借鉴。