富水砂层大断面暗挖隧道施工地层演化

对于施工环境复杂的暗挖隧道工程,科学合理掌握施工地层演化过程是安全施工的前提.以北京地铁12号线光熙门站—西坝河站区间富水砂层大断面暗挖隧道工程为研究背景,借助FLAC3D有限差分软件,对工程设计施工方案进行模拟,得到了施工过程中地层孔隙水压力、地层沉降损失演化过程,并与现场监测数据进行对比验证,为工程施工规避风险源提供参考.结果 表明:施工掌子面孔隙水压力集中位置主要在暗挖隧道上方注浆形成的"注浆拱"拱顶以及断面未注浆范围;隧道施工过程中,沿施工掘进方向在施工掌子面前、后10 m到掌子面位置范围内,是发生涌水关键位置;地层沉降值经历了由沿中轴线对称分布到集中在中轴线位置处的变化过程,最后沉降值沿中轴线对称分布,导洞1施工掌子面处地表沉降值稳定在12 mm左右;初期支护拱顶沉降以及拱脚水平收敛均分别在45、30 d达到稳定;现场反馈的施工信息与模型计算地层演化过程相吻合,计算结果可为富水砂层大断面暗挖隧道施工方案的选择提供参考.     

普光气田地层水启动压力梯度实验研究

针对现有的地层水启动压力梯度计算模型计算结果差异大的问题,选取四川盆地普光气田早三叠纪飞仙关组超深层碳酸盐岩储层标准岩心,开展了储层温度条件下的地层水启动压力梯度实验测试,根据实验测试结果建立了地层水启动压力梯度计算模型,对比分析了不同地层水启动压力梯度计算模型的计算结果,分析了影响地层水启动压力梯度的主要因素,以普光气田为例进行了实例计算和分析。结果表明:地层水启动压力梯度随渗透率的降低而增大,在渗透率相对较低时,地层水启动压力梯度随着渗透率的降低急剧增大;地层温度影响地层水黏度,从而改变地层水在细小孔道中流动时的非牛顿特征,进而影响地层水启动压力梯度的大小;储层渗透率和地层水黏度是影响地层水启动压力梯度大小的主要因素;普光气田Ⅱ、Ⅲ类储层地层水启动压力梯度较大,要准确描述气藏水侵规律,需考虑储层的地层水启动压力梯度。     

宣化盆地高光谱遥感第四纪地层分类提取初步研究

基于Hyperion高光谱遥感数据，采用像素纯度指数（PPI）和光谱角制图（SAM）等光谱分析方法对河北宣化盆地第四纪地层的分布情况进行定量提取，并对获取的结果进行实地验证和优化.同时，分析了第四纪地层的分布与宣化盆地南缘断裂带活动之间的关系.     

苏里格气田召30区块高分辨率层序地层旋回划分与对比方法

针对苏里格气田召30区块河流相储层标志层缺乏、砂体叠置、掘蚀严重、难以精细等时对比的难点,从高分辨率层序地层学基准面变化原理出发,在剖析关键取芯井的基础上,通过测井数据最大熵谱分析、小波分析和多曲线融合方法,对研究区进行了单砂体级别的层序识别与对比。结果表明:测井数据最大熵谱分析及小波变换分析的综合运用能够实现不同级次基准面旋回结构类型和叠加样式的识别与对比,据此,将研究区山_1段(S_1)—盒_1段(H_1)地层划分为3个长期基准面旋回层序、10个中期基准面旋回层序。其中,气层段(S_1-H_(8S)段)可识别出3个中期旋回和16个短期基准面旋回。在旋回识别与对比的基础上,结合多曲线融合技术提取标志层,实现了单砂体级别的地层对比,在一定程度上解决了河流相储层砂体空间变换复杂、短期旋回对比困难的问题,提高了等时对比的可靠性。     

随机土石混合体地层构造方法及其应用

基于数字图像技术及离散傅里叶变换理论,通过Matlab编制程序,实现了自然块石二维轮廓的识别、离散与重构.结合分形理论,设计了一种可根据指定块石粒径、含石率以及分形维数生成土石混合体地层模型的便捷方法.在此基础上建立了土石混合地层数值模型,并针对隧道施工过程中的地层变形特性进行了探究.计算结果表明:相比于传统均质模型,土石混合模型能够反映地层中块石对隧道掌子面挤出位移和地表沉降的影响,更真实地呈现土石混合体地层中围岩土体的变形规律;与均质模型中所描述的规则单一的塑性区不同,土石混合地层中,隧道掌子面后的塑性区发展存在明显的"绕石效应",其扩展路径更为复杂、多元,且滑动带的路径明显延长,一定程度上增加隧道施工扰动的影响范围.     

体积压裂套管剪切变形载荷分析及强度设计

页岩气开发过程中井筒穿越天然裂缝/断层,体积压裂时天然裂缝/断层容易被激活,导致套管剪切变形,套管内径缩小,井下工具无法下入。目前对套管剪切变形条件下的受力分析较少,现有研究主要采用套管Mises应力屈服准则判断套管失效,该准则对于套管大剪切变形问题已不适用。为探究天然裂缝/断层滑移导致的套管剪切变形问题,建立套管-水泥环-地层组合体有限元模型,对位移载荷作用下的套管力学行为进行研究。分析了各因素对套管受力及缩径量的影响,并提出套管缩径量与应力相结合的套管外载设计方法。研究结果表明:套管剪应力及Mises应力随地层滑移量增大而增大,在10 mm滑移量作用下,套管Mises应力已超过屈服强度,建议采用剪切载荷进行强度校核;套管缩径量主要集中在距离滑移面1 m范围内,套管局部区域出现膨胀现象;考虑套管变形量的载荷设计可以有效防止体积压裂过程中套管变形导致压裂工具无法下入的问题。     

临海富水软弱地层综合管廊变形缝间距优化及防水构造

以福州市万新路地下综合管廊工程为依托,研究了地下综合管廊变形缝的间距设置优化以及防水构造设计.运用有限元软件MIDAS-GTS NX建立综合管廊力学模型,计算综合管廊变形缝设置间距分别为30、60 m时结构的应力和变形,分析综合管廊变形缝间距变化对结构受力变形的影响.研究结果表明:变形缝间隔30和60 m时,综合管廊结构最大拉应力分别为2.1和2.68 MPa, 60 m设置一道变形缝最大拉应力超过规范允许值(2.51 MPa).当变形缝设置间距为30 m时,其顶板和底板最大竖向位移分别减小4.687和4.930 mm.优选出变形缝设置间距为30 m时施工中各项监测数据满足规范要求,且在福州市万新路地下综合管廊施工中运用,取得理想效果.     

江南过渡带奥陶系层序地层分析

文章根据露头层序地层原理和方法,考虑层序关键界面、体系域特征、层序区域追踪对比性,对江南过渡带周边(石台—黟县一带)江南地层分区、江南过渡地层分区及下扬子地层分区奥陶系进行了露头层序地层研究。研究表明:江南过渡带周边奥陶系可识别出2个完整二级层序(SS1、SS2)与1个二级层序低水位体系域(SS3-LST)和11个三级层序(OSQ1～OSQ11),平均每个三级层序约为4.05 Ma,反映了研究区奥陶纪具有11次相对较大的海平面升降旋回;三级层序发育海侵体系域(transgressive system tract,TST)和高水位体系域(highstand system tract,HST),有时缺失低水位体系域(lowstand system tract,LST),局部凝缩段(condensed section,CS)难以识别;二级层序能进行较好的区域对比,三级层序不能完全对比;研究区北西高南东低,海水向北西方向持续海侵;北西侧灰质成分较高,水体相对较浅,而南东侧泥质成分较高,水体较深,在中间的江南过渡带,主体为斜坡相沉积,局部发育重力流沉积,其成因可能与江南断裂为同沉积断裂有较为密切的关系。     

上软下硬地层隧道双层初支拱盖法应用研究

本文结合工程实际应用,系统总结环形导坑法、双侧壁导坑法、台阶法的优缺点。结合上软下硬地层的地质特点,对传统拱盖法做了进一步的优化,提出了双层初支拱盖法,并将其应用于青岛地铁2号线海川路站、徐家麦岛站。研究结果表明:在整个上台阶施工中,地面最大沉降可达12 mm左右,拱顶最大沉降可达7 mm左右。Ⅱ、Ⅲ级围岩采用单层支护可行,Ⅳ级围岩及更差的地层采用分部、分导洞开挖,双层初支。在硬岩地区,采取完全双侧壁导坑的工法不合理。     

三种地震方法在岩性地层油气藏预测中的应用

岩性地层油气藏勘探已成为近年来的一个重点与难点问题。"四类盆地、三种储集体"的岩性地层油气藏区带、圈闭与成藏的地质理论与"构造—层序成藏组合"模式研究,为中国陆相岩性地层油气藏勘探开发奠定了重要的基础。松辽盆地南部中央拗陷区属于"多坡折缓坡—湖侵域和高位域河流三角洲组合"的岩性地层油气藏,仅仅依靠"构造—层序"的思路难以实现有效的岩性地层油气藏预测。岩性地层油气藏勘探地球物理方法呈现多元化发展,推进了地震技术在岩性地层油气藏预测领域的应用,但同时地震技术的局限适应性同样明显。以对松辽盆地南部中央拗陷区为例,通过应用垂向岩性组合关系、地震波谷信息的应用和多子波分解技术,尽可能多地挖掘地震波形中蕴含的地层岩性信息,探索这3种地震方法在松辽盆地南部中央拗陷区岩性地层油气藏勘探中的适用性,依靠钻井、沉积规律约束,取得了良好的效果。