油基钻井液环境下电成像仪器对裂缝响应的数值模拟

基于电磁场理论及三维有限元素法,提出一种用于模拟电成像仪器对裂缝响应的算法。该算法适用于电成像仪器在油基钻井液环境下对裂缝(包括水平裂缝、倾斜裂缝和交叉裂缝)响应的数值模拟。当裂缝张开度大于1 mm时,随着裂缝张开度的减小,裂缝处响应值也相应减小,算法对裂缝有较好的分辨效果;算法对裂缝的识别能力受背景地层与裂缝流体电阻率对比度的影响;仿真结果可以清晰地反映裂缝所处地层位置及方位角,对于倾斜裂缝,通过后续处理还可进一步获取裂缝倾角。     

构件内部裂缝缺陷的有限元三维重建

提出了利用有限元的网格生成方法来实现构件内部裂缝缺陷的三维重建算法。首先,将边缘检测算法和基于种子填充的区域生长算法相结合,准确定位出裂缝的形状,提高重建的精度;其次,应用8节点的六面体单元格创建出裂缝模型,直接利用等方性体素建模,节约了计算成本;最后,对模型中的节点分类,针对不同种类的节点分别进行光顺处理。试验结果表明,该算法实现了对构件内部裂缝缺陷的三维空间形态的观察,弥补了以往算法只进行面重建的不足,提供了构件质量判定依据。     

整合多尺度信息的裂缝性储层建模方法探讨

由于裂缝性储层裂缝分布具有很强的非均质性,且在空间呈现块状分布,常规地质建模方法并不适用于裂缝建模,基于三维地震、测井及岩心裂缝观测,探讨了适合裂缝性储层的建模思路和方法,指出从岩心观测和测井解释上获得小尺度裂缝的参数,包括裂缝密度、几何形态以及其他裂缝属性的统计信息;基于三维地震获取大尺度裂缝的空间分布信息.通过对2...     

基于有限体积法的离散裂缝模型两相流动模拟

正确认识裂缝性油藏流体流动规律是其高效开发的基础,离散裂缝模型因其对裂缝予以显式降维处理,能够大大提高计算效率而逐渐成为当前研究的热点。有限体积法在控制体单元上具有明确的物理意义,能够严格保证局部质量守恒,适用于流场性质不连续的情况。基于Delaunay三角网的对偶网格构建有限体积控制单元,推导了离散裂缝模型油水两相流动控制方程的有限体积数值计算格式,实现了离散裂缝模型油水两相数值模拟,通过算例验证了该方法的正确性与高效性。研究表明:该方法能够严格保证局部质量守恒,计算过程中收敛性较好,适用于离散裂缝油藏的数值模拟,与单孔隙介质模型计算结果具有很好的一致性,计算效率提高2.5～3.0倍。     

沥青路面裂缝自动检测算法

针对沥青路面维护保养中,人工检测路面裂缝的方式存在耗时费力且检测结果不准确的问题,提出了简单高效的路面裂缝自动检测算法.实验测试结果表明,此算法能够准确、快速地检测出路面图像中的裂缝,并能实现裂缝的分类与定位.     

基于匀光处理的自适应裂缝分割与提取算法

针对光照不均匀与水体模糊效应导致水下图像中建筑物裂缝提取难度增加的问题,提出一种基于匀光处理的自适应阈值分割算法。首先,通过对全局图像进行匀光处理。在保护纹理信息的同时消除亮度分布不均的问题。然后,使用Hessian矩阵去除部分非裂缝信息,根据处理前后图像直方图的变化自适应确定分割阈值。最后,使用张量投票对分割结果进行线性增强,以实现去除噪声、连接裂缝片段的效果。实验结果表明:该算法不仅能对水下光照不均匀图像中的弱裂缝进行有效分割提取,同时也适用于常见水上裂缝图像。     

基于离散裂缝模型的复杂裂缝系统水平井动态分析

针对目前人工压裂裂缝存在倾斜、分支及不对称分布等情况,提出复杂裂缝系统下水平井渗流数值计算方法。首先对裂缝系统进行显式处理,分别建立基岩和复杂裂缝系统的数学模型,利用有限元方法对模型进行求解,并基于离散裂缝模型对裂缝系统进行显式降维处理,以减少数值计算量。与Odeh和Zerzar模型对比验证数值算法的正确性,并对复杂裂缝系统下的水平井进行计算。结果表明:压裂水平井除常见的4种流动形态(不包括外边界),早期还可能存在裂缝内的径向流动;定产量生产时早期裂缝内径向流动不再出现,且外部裂缝产量所占比例增大;水平井定井底流压生产时,裂缝分支增加了储层改造体积,能大幅度提高压裂水平井产量。     

局部特征聚类联合区域增长的桥梁裂缝检测

针对传统裂缝检测算法抗干扰能力弱,浅层裂缝易误判等问题,提出一种局部特征聚类联合区域增长的桥梁裂缝检测算法。首先,针对混凝土表皮脱落及渗水等干扰问题,采用Gauss-Frangi双重滤波对图像模糊化处理,退化噪声的特征信息,并增强图像中的线性结构。其次,针对常规算法无法识别弱特征的浅层裂缝问题,根据局部区域裂缝点间的空间相关性,提出基于网格聚类联合区域增长算法实现局部区域裂缝的动态分割。最后,针对分割图像中伪裂缝等顽固噪声,提出一种基于形状特征及结构相似性原理方法剔除噪声。实验表明,所提算法可检测出更多的裂缝细节信息,且保持较高的精确率,提高了裂缝图像分割质量。     

带双周期裂缝与孔洞的弹性平面基本问题

本文讨论了双周期基本胞腔中既含若干个任意形状孔洞,又具若干条任意形状裂缝的平面弹性基本问题。将寻求复应力函数的问题归结为求解正则型的奇异积分方程,并证明了其解存在且唯一。     

基于改进的种子填充算法的混凝土裂缝图像识别系统

为改善传统裂缝识别算法抗干扰能力差、识别精度低等问题，通过改进现有种子填充算法，建立了混凝土表存裂缝图像识别系统，实现了裂缝信息的准确提取。预处理中，提出光照不均匀系数筛选算法对图像进行快速筛选，提高了匀光处理效率；裂缝识别中，对既有种子填充算法进行了改进，使之能自动确定裂缝的生长点，并结合八方向搜索方式和相对阈值法的边界判断实现了裂缝的图像分割，最后利用连通域滤波剔除了一系列复杂背景干扰；在特征提取阶段通过引入形态学处理、毛刺剔除及节点欧式距离等手段，准确获取了裂缝条数、长宽等量化信息。与传统混凝土裂缝图像识别算法相比，该图像识别系统实现了效率和精度更大程度的统一，且裂缝长、宽值的提取误差控制在了10%以内。     

基于EDFM的致密油藏分段压裂水平井数值模拟

为了解决致密油藏分段压裂水平井由于裂缝模型建立难度大导致的产量评价困难的问题,通过引入嵌入式离散裂缝模型（Embedded Discrete Fracture Model,EDFM）,采用矩形网格,建立了考虑重力和应力敏感效应的三维致密油藏分段压裂水平井模型。首先,用Saphir对该模型的准确性进行了检验;然后,利用该模型进行了三维致密油藏、天然裂缝性致密油藏以及裂缝分布形态影响的数值模拟研究。结果表明,嵌入式离散裂缝模型能较好反映流体在天然裂缝和压裂缝网内的流动特征;压裂施工位置应选择天然裂缝发育的区域;分段压裂水平井的裂缝分布形态对产能影响显著,缝网与基质接触面积越大,油井产能越大,因此,最优化的裂缝分布可作为体积压裂施工目标。     

用于预测水力裂缝缝高的新拟三维流场模型

针对原有拟三维流场模型在控层较差时预测缝高过大的问题 ,根据水力压裂裂缝延伸机理 ,基于原拟三维数值模型生成的初始裂缝几何形态 ,采用从假定虚源发出的呈放射状径向流动的近似二维流场 ,对原拟三维模型的一维流场进行了修正 ,建立了新的拟三维流场模型。实例计算表明 ,由于考虑了压裂液在缝高方向上的流动 ,在控层较差的情况下 ,新模型对缝高的预测精度可达到全三维的计算精度 ,这对水力压裂施工和设计有实用意义。     

岩体裂隙网络的分形特征

运用分形几何的方法研究了一个露天矿边坡上裂隙的以育情况,发现不同结构类型的岩体中裂隙分布均具有统计意义上的分形特征,分形研究采用了３个参数：裂隙网络分维Ｄｎ裂隙密度分维Ｄｆ和块体密度分维Ｄｂ,分别表征岩体中裂隙网络和复杂程度、裂隙发育的密集程度及裂隙之间的连通程度。３个参数的大小变化反映了岩体中裂隙发育的实际情况,可以作为岩体结构类型划分和工程岩体质量价的定量依据,裂隙网络分维Ｄｎ越大,裂隙密度分     

桂东南地区断裂构造分形特征与金银成矿关系研究

采用分形理论的盒维数方法，以研究区1：20万区域地质图和1：5万区域矿产图作为研究对象，并到野外进行实地调研作为补充，对桂东南地区北东向和北西向进行分形统计，并用计算机Surfer7．0软件对分维值进行趋势分析。结果是：桂东南地区断裂分维值为1．61，鸡笼顶、望天洞等矿区分维值为1．62—1．82，属于断裂结构较复杂、构造活动性偏强地区，且北东向断裂分维值高于北西向断裂。金银矿化均落入分维高值区。矿带受北东向断裂分维梯度带控制，与陆川—岑溪断裂位置相一致，矿化密集区则集中于北西向断裂分维趋势的3个高值区，与北西向断裂叠加有关。桂东南地区断裂带中，南部比东北部对成矿更为有利。     

构造裂缝的分形研究

从数学规律的角度,应用分形理论,对构造裂缝的分布发育规律进行研究.分数维D值越大,说明构造裂缝分布越均匀,各向异性较强,构造裂缝的分布发育较好.与走滑断裂属同一构造应力场的构造裂缝,随着距离走滑断裂距离的增大,分数维D值呈指数减小;随构造裂缝面密度的增大,分数维D值呈线性增大.分数维D值大小更能体现构造裂缝分布的均匀程度和各向异性,同时考虑构造裂缝面密度和分数维,引用发育程度f来表征岩石破裂程度.对裂缝油气藏来说f,越大表明岩石破裂程度越高,储层裂缝越发育.靠近断裂岩石破裂程度高,有利于油气的运移.     

致密砂岩储层裂缝发育带的检测和识别

四川盆地上三叠统须家河组第二段T51层砂岩是一套重要的油气储层,它由深层致密河道砂岩组成,砂岩中的裂缝发育带是最有利的油气聚集空间和运移通道.由于用常规方法从地震资料中检测和区分出裂缝发育带十分困难,作者提出首先通过沉积微相分析识别出河道砂体,然后用广义希尔伯特变换法在地震沿层水平切片上找出所有可能存在于河道砂体中的裂缝信息,最后应用地质、钻井和地震等综合信息,确定出最有可能的裂缝发育带.实际资料处理结果表明,上述思路和方法对预测致密砂岩储层中的裂缝发育带是实用的.     

济阳坳陷桩西古潜山储层裂缝的分形特征

依据分形理论,以岩心裂缝密度和裂缝容量维关系研究为桥梁,利用断裂的分形特征,对济阳坳陷桩西古潜山碳酸盐储层裂缝进行定量分析,并结合研究区钻井的油气显示情况,确定桩西潜山的裂缝分维值门槛,据此对桩西古潜山储层的裂缝有利区域和含油气范围进行预测。结果表明:桩西潜山Tg1地震反射层断裂构造分维值为1.3174,相关系数R2超过0.99,下古生界16块岩心上裂缝的容量维线性回归相关系数大于0.97,可用分数维D值来比较与评价桩西古潜山裂缝性储层中裂缝的发育程度和裂缝系统的复杂程度,定量计算该区下古生界裂缝性储层中裂缝的密度;裂缝分维值大于1.4的区域为桩西潜山裂缝发育有利区,具有较好的储层物性,是油气聚集有利区,裂缝分维值大于0.8且小于1.4的区域为裂缝发育较有利区,裂缝分维值小于0.8的区域为裂缝发育不利区。     

水力裂缝内流场分布的有限元分析

用局部径向流场假设对原一维流场假设进行修正,建立了新的拟三维模型.用有限元方法对缝内的流场分布进行求解,得到了缝内的流线分布及流量沿缝高方向的分布情况,该分布情况与局部径向流场假设所得的分布情况一致.说明了建立的新模型比原拟三维模型有较大改进.新模型考虑了压裂液在缝高方向上的压力降,对于控层较差情况下的缝高预测,比原一维水平流场假设更接近于真实值.