复杂断块油藏的三维地质建模方法--以国外某油田为例

随着油气勘探开发的不断深入,一些具有复杂断块构造特征的油藏已逐渐成为开发的主体目标。建立精准的复杂断块油藏三维地质模型对指导油田开发有着重要的意义。三维地质建模技术能够更细致、准确地研究地下的油藏,为油藏的后续开发提供可靠的地质依据。以国外某油田断块构造发育区块为研究对象,针对研究区地质条件复杂、断层发育的特点,以地质、地震、测井资料为基础,搭建构造框架模型,应用地质统计学理论建立储层岩相及物性参数模型,揭示构造和储层空间分布特征,最终建立一个三维定量的油藏地质模型,在储层计算中各断块误差均小于5%,符合精度要求。该模型将为该区块数值模拟和井位设计等后续工作提供可靠的地质依据,同时也为同类复杂断块油藏的三维地质建模提供借鉴。     

基于单元重构与节点分离的大型地下洞室软弱结构面模拟方法

针对在大型地下洞室中软弱结构面难以合理模拟的问题,通过引进"单元重构-节点分离"思想,提出了新的非连续软弱结构面模拟方法.将该方法用于实际地下厂房模型中并模拟出非连续结构面,并将该重构模型导入计算程序,与常规连续有限元模型的计算结果进行对比.结果表明,重构模型能够用于数值计算,计算结果在非连续结构面附近呈现非连续性,且计算结果所反映的规律与所认识规律基本一致,能够反映真实的结构面赋存状态.因此,该软弱结构面建模方法实现了结构面的非连续化,为大型地下洞室的复杂地质非连续结构面模拟提供了新的实现途径.     

三维地质建模与可视化

大型复杂建筑项目的实施、环境与自然灾害的评估等都需对地下条件进行精确模拟.由于地下条件的特殊性、地质对象形状的不规则性和属性的各向异性,决定了三维地质建模与可视化的复杂性.在详细阐述三维地质建模与可视化的要求、流程与模型构建的基础上.探讨了三维地质建模与可视化面临的挑战.随着GIS的快速发展、现代信息管理系统的设计优化及IT技术的集成.基于三维GIS的三维地质建模与可视化系统具有十分广阔的前景.与信息管理系统的紧密结合是三维地质建模的未来发展趋势.     

配网非量测负荷及风机出力期望值估算

未来配电网量测系统将呈现多采集、不完全量测的特点,而已有方法不能充分利用可采集的实时量测,影响非量测负荷建立估算精度,进而降低配网分析和计算的准确性.对此,利用所有实时量测的非量测负荷估算模型,并提出基于蒙特卡洛模拟技术的求解方法,即多次模拟非量测负荷值,取潮流计算结果与实时量测最接近的多组模拟结果的期望值.另外,通过支路功率方向的判别,可提高无实时量测风机出力估算精度.算例结果对比验证了算法的准确性和实用性.     

线阵扫描式激光成像探测系统建模与仿真

以激光成像引信为应用背景,在分析线阵扫描成像探测机理的基础上,建立了激光分束发射脉冲、线阵探测元接收回波信号及其检测算法、目标反射特性和大气传输效应模型,给出了固定成像视窗线阵扫描成像仿真方法.通过设置弹目交会以及各模型参数,以坦克目标为例进行了系统成像仿真.结果表明,仿真系统能够对线阵扫描成像方式进行有效模拟,生成目标的距离和强度激光仿真图像,并对影响成像效果的因素进行分析.     

基于ArcGIS的钻孔和地质体的三维可视化研究与实现

钻孔数据能够记录大量的地质实体单元原始信息.针对钻孔和地质体的基本特征及真三维建模要求,采用E-GTP模型、多层DEM-GTP模型,并结合真实的钻孔资料以及各种勘查资料,实现了基于Arc GIS的地下钻孔、三维地质体可视化建模.重点解决了隐伏于地下透镜体的三维可视化,对于实现地质勘查工作的数字化和信息化具有重要的现实意义.     

三维地震资料观测系统设计中的关键参数

地下复杂地质构造的地震成像目前仍然是一项具有挑战性的技术。野外采集阶段是获得高品质地震成像的一个关键阶段,而主要的采集参数设计得是否合理,在很大程度上决定了地震资料采集观测系统质量的好坏。其中,三维地震资料观测系统设计中的关键参数主要包括:横向分辨率、纵向分辨率、采样间隔、道间距、最大炮检距、面元尺寸、覆盖次数、炸药量、偏移孔径等。四川盆地龙门山中段地区是重要的油气勘探领域,但该地区由于地下地质构造复杂,地形起伏剧烈,部分构造受损,激发、接收条件较差,勘探难度很大,前期勘探的地震资料信噪比较差。因此,对于该地区的高分辨率地震资料采集是一个巨大的挑战。基于四川盆地龙门山中段某探区的地质、地球物理及测井资料,构建了与实际目标储层近似的地质-地球物理模型,获得了自激自收的地震波场记录,模拟结果与前期勘探获得的地震资料较好地吻合,从而验证了所构建的地球物理模型的合理性及适用性。以高分辨率、高信噪比地震资料采集为目标,针对目标探区的地质情况,对三维地震资料采集中的关键参数进行分析和论证。研究结果表明,较小的道间距、较小的面元、较高的覆盖次数、近似勘探目标埋深的最大炮检距是得到高品质地震资料的关键。因此,三维地震资料采集观测系统设计中的关键参数的论证及优选,能从根本上改变地震资料的分辨率,从而为后续勘探中的复杂地质体高精度成像奠定良好的数据基础。     

卫星遥感资料在湛江港风暴潮漫滩计算中的应用

为解决风暴潮漫滩计算缺乏潮间带地形和漫滩资料的困难,提出了基于卫星遥感资料的风暴潮漫滩计算方法:选取不同潮位的高分辨率遥感图像,提取淹水线,将遥感淹水线近似作为等高程线估算潮间带地形,作各遥感淹水线对应时刻的漫滩数值模拟,订正估算的地形,得到潮间带地形资料;将遥感淹水线推算的潮间带地形用于风暴潮模式,作风暴潮漫滩计算,并将遥感淹水线作为漫滩资料,检验计算结果.利用该方法,采用卫星遥感资料作了9615号台风在湛江港风暴潮漫滩的计算和检验.结果表明,数值模拟的漫滩面积与遥感图像误差平均为11.5%,采用该方法进行风暴潮过程的漫滩计算具有实用价值.     

浅埋偏压连拱隧道洞口段数值模拟与监测研究

公路连拱隧道一般应用于中短隧道工程,常常存在地质条件较差、浅埋偏压等问题.栎斜隧道是宁波象山港公路中的一座双向四车道连拱隧道,出口段存在明显的偏压现象,围岩破碎,地质条件复杂,给施工带来一定的难度.本文采用现场监控量测和数值模拟两种手段,在监测断面进行周边收敛位移、拱顶下沉和地表沉降监测,并与数值模拟结果对比分析.监控量测和数值模拟结果一致,表明采用数值模拟的可行性,弥补了现场监控量测预见性较差的缺陷.     

软弱地层大跨度超浅埋过街通道暗挖设计

针对本项目的工程地质条件和复杂的周边环境,遵循"管超前、严注浆、短进尺、强支护、快封闭、勤量测"的原则,通过选取合理的施工方案、可靠的支护措施和合适的监控量测方案,进行了软弱地层大跨超浅埋过街通道暗挖设计,最终确保了通道安全竣工,并保证了地下管线、相邻地铁和地面交通的安全运行.     

二维地震迭加偏移剖面“二步法偏移”地质解释方法

为了解决二维迭加偏移剖面作图中存在的主联测线不能闭合的问题,利用自激自收地震反射波原理在层状均匀介质条件下推导出地下反射点位置与射线路径、目的层视倾角及目的层埋深之间的复杂关系,并计算反射点位置的偏移量及反射点到地面的垂直深度.地质作图可同时利用主测线联络测线,解决了目前二维迭加偏移剖面作图中存在的不能闭合及数据为法线深度等问题.用垂直深度作图,断裂系统联接合理,构造图精度高,构造形态可靠、逼真,可提高钻探成功率.     

履带张紧力及其在履带环上的分布

针对履带环上复杂的履带张紧力问题,研究了张紧力在履带环上的分布情况,并分别以诱导轮、上支履带、主动轮及负重轮为隔离体,分析履带张紧力与外部载荷的关系.在此基础上,建立了履带环张紧力分布的理论估算模型.利用多体动力学模型,对不同路面障碍下的履带张紧力进行了理论估算和动力学仿真,通过对理论估算与仿真结果的对比分析,检验了履带环张紧力估算模型的合理性.      

海相巨厚砂岩油藏夹层精细地质建模方法研究

以塔里木盆地东河1油田石炭系东河砂岩油藏为例,从夹层单井精细识别和连井对比入手,以夹层地质知识库、岩芯分析化验资料和动态资料为约束,建立夹层三维地质模型。研究认为,在完善单层划分对比的基础上,基于地质认识开展层间、层内夹层平面分布研究,采用确定性建模方法将其嵌入到地质模型中,可以得到夹层与储层准确的三维空间配置关系;利用夹层岩芯分析化验资料建立夹层物性解释模型,将孔、渗解释结果作为输入建立夹层属性模型,使得结果更加逼近地下真实情况。后期千万级网格数值模拟运算结果表明,地质知识库与地质建模相结合、地质建模与数值模拟一体化的海相巨厚砂岩油藏夹层地质建模方法效果良好。     

利用Xu-White模型估算地震波速度

在测井资料中,通常缺乏横波测井资料,这为地震波正演模拟和地震反演都带来一定的困难.基于Xu-White模型,作者利用常规测井资料AC,RT和GR曲线,以及实验室岩石物理数据进行地震波速度估算,有机地结合了Gassmann方程和Kuster-Toks(o)z模型,并充分考虑到了泥质砂岩中岩石基质性质、泥质含量、孔隙度大小和形状及孔隙饱含流体性质对岩石速度的影响.然而,由于存在"数据测量"和"模型估算"的不精确性,输入参量和输出结果都不可能完全的精确,为此在利用Xu-White模型的同时引入信息合取反演算法,建立一个联系所有输入参数和输出结果之间的后验概率密度函数,通过寻找模型空间的最大似然点达到最优化模型结果的目的.该反演方法应用于吉林新立油田测井资料分析,纵波速度和密度估算结果在可接受的误差范围内,能够对由于井壁垮塌造成的密度测量偏差进行校正,为横波估算结果的利用提供了合理性保证.     

溧阳水电站地下厂房开挖破坏机理数值模拟研究

为研究溧阳水电站地下洞室开挖围岩稳定性,以地下厂房开挖时提供的地质条件和勘察资料为基础,结合完整岩块的强度试验成果,采用颗粒流数值模拟方法研究厂房在破碎岩体中开挖的破坏机理.研究表明,颗粒离散元方法可以较好地模拟地下洞室开挖情况;联合开挖时,出现明显的贯通变形区,且并非距离开挖面越近围岩变形越大;厂房开挖破坏模式为岩体结构控制型破坏,其导致围岩破坏的决定性因素是岩体结构特征.     

基于模拟目标的光测装备实战化训练方法研究

为解决当前光测装备因缺乏接近武器装备试验实际情况的合作目标而不能进行实战化训练的难题,提出了基于模拟目标的光测装备实战化训练方法。根据光测装备及目标的实际情况,构建目标三维模型,对其分别进行可见光、红外成像特性处理,生成目标的光学特性模型。采用3 次B 样条曲线拟合目标弹道曲线,进行运动姿态处理后获得姿态控制信息,与特征事件等信息一起封装生成目标运动特性模型。利用计算机仿真技术构建虚拟三维空间,在其中仿真光测装备跟踪测量目标的场景,在光测装备上无缝生成模拟目标,对光测装备进行实战化训练。在现役光测装备上进行了应用验证,实现了光测装备基于模拟目标的实战化训练,结果表明该方法切实可行。     

基于RS-SVM的地下管线震害预测方法研究

通过对地下管线系统防灾规划基础资料的分析,构建了适合大城市地下管线抗震可靠性破坏程度评价因素集,并以粗糙集(RS)理论作为前置处理系统优化此指标结构;然后基于粗糙集(RS)理论与支持向量机(SVM)的优势互补,利用最小二乘支持向量机(LS-SVM)对地下管线系统震害破坏等级进行仿真模拟.最后,以泉州市地下管线实际情况为例进行分析并将该模型预测结果与地下管线震害分析的理论法计算结果以及BP神经网络模型预测结果对比分析,验证了所提方法的有效性.     

贵州南部弯测线区域地震解释中的一些问题

深部地质构造决定着地震记录的面貌。区域地震测线方向与构造方向关系极为密切。弯测线区域地震反射波提供大致的构造输廓,因测线方向不垂直构造线;弯测线CDP是面元内若干道集的叠加;CDP分布在输出线的两侧,呈折线状,构成一近百米宽的CDP带等。黔南桑郎地区泥盆系(D)与寒武系(∈)为角度不整合,属华南加里东褶皱基底类型。地表构造与反射波之间的不协调(非不整合)现象可能引起之原因、区域和面积地震勘探测线的选定不可忽视已知构造特征。地震勘探是研究深部的地质构造的一种有效手段。做好地质构造解释必须掌握区域地质、钻井资料,还需掌握或了解地震勘探过程中采集、处理和反射波追踪对比的专业知识。这对深入研究地下地质构造是不可缺少的。     

基于与测线交切半迹长的岩体随机结构面平均直径估算

假定岩体随机结构面形状为薄圆盘,为能科学合理估算其平均直径,基于半迹长测线法,在未对分布形式作任何假设的条件下,通过理论推导获得与测线交切半迹长和岩体随机结构面直径之间的普适关系式.为便于工程应用,假设岩体随机结构面直径服从负指数分布,推导出其平均直径和与测线交切平均半迹长的关系式,基于该式提出一种岩体随机结构面平均直径的估算方法.采用岩体随机结构面三维网络模拟技术对此方法进行应用检验,结果表明,该方法具有较高的准确性与较强的工程适用性.     

复杂建筑结构环境下冲击波超压的快速估算方法

为解决复杂建筑结构环境下,冲击波模拟成本与计算精度之间的矛盾,提出利用低成本建模提取超压,再通过修正获得高精度超压的快速估算方法.首先,通过建模分析入射超压的模拟误差,给出精细网格密度下限值λ_lim;然后,进一步大量建模,对超出λ_lim限值的粗网格模拟超压进行修正,并拟合出超压修正系数公式;最后,利用修正系数进行超压估算与验证.研究结果表明:超压模拟误差随着网格密度的增大而减小;利用低成本粗网格建模模拟并加以修正后获得的估算超压值与理论值、试验实测值的误差较小;粗网格模型估算超压值的计算精度与高成本精细网格模型相当.