精细地质研究在复杂断块油藏开发中的应用

稠油复杂断块油藏开发中对断层特征的认识是一个再认识的过程。断层可以改变断块的构造形态，也可以影响储层的油水分布。以J7-14块油田为例，从提高开发水平出发，通过开展精细地质研究，运用多种方法，对断层特征进行认识、再认识，重新确定层组划分，明确油水分布规律，抓住平面上和纵向上剩余油分布规律，复算储量，为开发方案调整提供依据，可有效地改善油藏开发效果。     

地质雷达在岩溶隧道短期超前地质预报中的应用

地质雷达具有不影响施工、无损、快速便捷、可操作性强的特点,对断层、破碎带、含水带的预报十分准确,可以适用于岩溶隧道短期超前地质预报工作。以湖北省境内在建的长乐山隧道、椿树垭隧道两处公路隧道为例,阐述了地质雷达成功应用的实例,旨在说明地质雷达在岩溶隧道短期超前地质预报的优越性。     

煤矿巷道掘进中断层识别方法研究

断层识别是巷道掘进的关键基础工作,不仅是获取可靠地质资料的基础,也是矿井安全生产的基础。为确定断层性质,根据断层出现的预兆,结合现场实例,研究了断层的各种识别方法。研究表明,断层识别总体上可归纳为直接法和间接法两大类,由于地质条件的复杂多样性,单一的方法很难识别断层性质,判断断层是多种方法的综合。     

冬奥会山区综合管廊1#支洞关键工程地质问题及地质选线

冬奥会山区综合管廊1#支洞区域地质背景复杂,为了科学地指导1#支洞路由选址工作,通过地质测绘、钻探、工程物探、原位测试、水文试验、室内试验的综合勘察技术方法对综合管廊1#支洞的主要工程地质问题进行了深入研究与分析。研究表明,断层带破碎问题、突水涌水问题、围岩稳定问题为1#支洞突出的工程地质问题,并对其进行了定量评价。在此基础上,确定了综合管廊1_^#支洞地质选线原则,并结合BIM三维模型,对北线、南线方案进行了比选,确定了地质条件相对较优的南线方案。研究的方法可为存在类似工程地质条件或工程地质问题的山区地下工程的地质选线提供一定的参考与借鉴。     

利用标准层声波时差异常法确定断层位置

在用标准层声波时差异常法确定断层的位置时，首先对标准层声波时差进行趋势面分析，然后再分析残差等值线图。当区内无断层时，残差等值线无局部异常，呈随机分布；当区内有断层时，可出现局部异常，其等值线的零线位置就是断层的位置。实际应用表明，该方法对研究油区构造有一定的参考价值。     

断层条件下煤层的开采研究与应用

本文通过对采区内断层的探查和分析研究,科学合理地划分了工作面的长度、确定了安全过断层的方式、减少了断层煤柱的丢失、提高了回收率,为我们在断层地质条件下开采煤层积累了宝贵的经验。     

用极化信息实现雷达目标的分类与识别

利用极化信息，提取表征雷达目标的五个特征参数，并给出了这五个特征参数的显式表达式。运用BP神经网络技术，对选定雷达目标进行学习并分类计算。计算机模拟结果表明，这种利用极化信息和BP神经网络技术对雷达目标进行分类和识别的方法是可行的。     

青云山隧道F9断层超前帷幕注浆加固施工技术

青云山隧道地质结构复杂,并穿越12条断层破碎带,其中F9断层为所有断层破碎带中长度最长、预测涌水量最大、围岩渗透系数最大的断层破碎带,且由于实际断层位置与设计位置存在很大的偏差,于3月12日发生突发生特大涌水,结合涌水发生的原因分析,针对断层采用了超前帷幕注浆加固方法通过该断层,本文详述了帷幕注浆参数的确定、注浆方法的选定与优化、注浆质量控制与注浆效果检查等,并结合施工过程总结出存在的不足和持续改进措施,为今后隧道经过类似断层施工提供一定的参考。     

地质雷达数据介电常数递推反演研究

地质雷达进行地质超前预报时,准确读取复杂地质环境下不均匀介质的介电常数是最为关键的环节。本文应用地质雷达天线在不同参数设置下进行采样,对采集到的数据进行分层研究,剖析对比各地层中电磁波传播速度,并对各地层的介电常数分布散点进行归纳。根据对地层开挖过程中的地质素描验证和岩性比对,确定了适合该区域的不均匀混合介质的等效介电常数。研究结果表明:应用现场试验归纳的区域等效介电常数值不同于试验室得到的绝对介电常数值,前者分布在一定的范围内。与现场岩性的介电常数值对比结果表明,本文方法可准确预测掌子面前方的岩性。     

地质雷达在下静游水库勘察中的应用

以地质雷达测试实例为例,阐述了地质雷达在下静游水库坝址区工程地质勘察中的应用,指出地质雷达能够应用于探测断层及其破碎分布、延伸情况,也能应用于岩溶发育特征及其分布深度方面的探测。     

岩体力学参数反演的代理蜜獾优化方法

针对复杂地下工程岩体力学参数反演时因大量调用数值计算模型导致计算耗时大的问题,提出一种新的仿生优化代理反演方法,即蜜獾优化算法-高斯过程回归-三维快速拉格朗日数值计算(honey badger algorithm-Gaussian process regression-FLAC^3D,HBA-GPR-FLAC^3D)方法。该方法将围岩的实测位移与数值计算结果间的误差作为目标函数,将岩体力学参数作为优化变量,利用全局寻优性能优异的HBA搜索目标函数全局极小值,并采用牛顿优化算法进行当前最优算子邻域的局部寻优,局部寻优中采用GPR代理模型而非基于FLAC^3D计算所构建的目标函数作为算子适应度评价工具。研究表明,与基于单纯仿生优化算法的反演方法相比,在达到相同计算精度条件下,所提出方法的数值模型调用次数显著降低,适用于单次数值计算较为耗时的复杂地下工程岩体力学参数快速识别。     

断层周边应力场的原位实测及数值反演

在分析断层周边实测应力分布特点的基础上,通过建立ＦｒｉｃｔｉｏｎｌｅｓｓＮｏ－ｔｅｎｓｉｏｎ参数式数值模型,采用位移不连续数值方法模拟评价了复杂断层扰动下的非均匀原岩应力场,得到了与实测应力分布特征高度吻合的计算结果,并比较分析了断层对其周边区域应力状态的影响．结果表明：原岩应力状态的空间分布主要受其邻近断层的支配,应力场的扰乱范围与断层的几何尺寸密切相关;非连续地层区域的原岩应力状态及应力扰乱程度随空间位置而异,具有各向异性及非线性的分布特征;由于断层对原岩应力的扰乱作用,有限“点”的实测值不能全面反映构造应力场的全貌,数值模拟是区域岩体应力场定量分析与评价的不可缺少的手法     

软地基中基桩的完整性测定

利用地质雷达技术具有快捷、准确和实时处理及显示的优点,采集高分辨率的连续剖面·研究了地质雷达信息与碎石桩、粉喷桩、扩底桩的桩体形态和桩长度等完整性的定性、定量关系问题,在桩基检测的工程实践中,找出了一套有效的地质雷达探测技术和工作方法·它是常规检测方法的有力补充·并对各种条件下的检测技术的特点和探测技术进行了分析和评价,用具体的实例验证了本文提出的方法的可行性和有效性·结果表明该技术可为今后复合地基的桩基工程质量检测提供相关地下精细要素的大量信息·     

石英砂岩体的地质雷达波频谱特征

经过岩土体介质反射回的地质雷达波特征携带了所穿透的岩土体内部的相关信息,其中地质雷达波频谱主频值可以作为判断岩土体结构特征的一个定量指标. 以围岩为石英砂岩的公路隧道工程为依托,采用MALA地质雷达配100 MHz屏蔽天线,对隧道掌子面前方的石英砂岩体进行超前地质探测试验,分析典型的Ⅴ级、Ⅳ级和Ⅲ级石英砂岩围岩的雷达波形图图像特征和雷达波在岩体介质中传播的傅里叶频谱特征. 通过分析现场试验数据,得出岩体介质的雷达波主频值因自身结构特征和周边环境变化而在一定的敏感频率区间内的规律. 对比分析研究结果与工程开挖实际,表明通过分析超前地质探测获得的雷达波傅里叶频谱主频值特征来反演识别围岩结构特征是切实可行的.     

基于谱能分析法解决地质雷达大尺度探深问题

为了突破地质雷达低频天线探测深度与辨识率之间的矛盾,满足浅埋地下工程精细化物探的需求,基于谱能分析法对常规低频天线采集的雷达信号进行后处理,通过对探测目标介质体的频响强度分析,有效提高雷达回波的识别能力,实现了较常规雷达信号处理分析方法增大2~3倍探测深度的良好效果。结合某隧道中坍塌冒顶围岩扰动影响范围的探测实例,采用100MHz低频天线及谱能分析信号后处理技术达到了100m的大尺度探深,初步解决了地质雷达大尺度探测的工程问题。     

基于变分模态分解的探地雷达信号分析方法

将变分模态分解方法引入探地雷达信号处理中,针对探地雷达信号非平稳特征,利用变分模态分解原理建立探地雷达信号去噪方法。方法基于变分模态分解将雷达波信号分解为特征模态函数,再由样本熵决定高阶模态是否保留,实现白噪声去除。通过探地雷达Ricker子波和正演模型试验,检验该方法的正确性和有效性。与传统的小波变换、集成经验模态分解方法进行对比,研究探地雷达信号去噪效果,并将该方法用于分析实际工程探地雷达信号。研究表明,该方法能有效去除探地雷达信号中的噪声,在强干扰背景下,能获得高于20 d B的信噪比。     

联合预报在组合地质灾害隧道工程中的应用

在某地质条件复杂的隧道探测中,为了判断掘进工作面前方地质情况,选用隧道地震电测(tunnel seismic electric prediction, TSEP)和地质雷达(ground penetrating radar, GPR)超前地质预报技术对地质条件复杂的区段进行超前探测,经与实际开挖情况对比分析得出探测结果准确可靠。TSEP超前地质预报技术有效探测距离长,对不良地质体的探测范围广;采用TSEP超前地质预报技术与GPR技术联合预报的预报体系,可以改变原有联合预报全过程预报的模式,减少预报工作量,降低预报成本。该研究可为同类型地质条件工程超前探测提供了借鉴。     

管线位置对地下空洞检测的影响

通过分析电磁波在地下介质中的传播规律,介绍了探地雷达检测地下空洞的基本原理。制作实验装置,测量单独的空洞模型,分析产生的波形图,初步了解了空洞在反射波谱上的图像特征。将管线埋设于不同位置,对比它们与单独空洞模型所得到的反射波形之间的图像差异,研究其对地下空洞探测结果的影响规律。结果表明,管线水平位置的不同、管线和空洞间距的不同都会对电磁波的传播造成影响,主要在于阻碍空洞反射波传播地表,不利于判断空洞位置和计算脱空大小。本次研究所得图像可作为样本,为现场测量和危害评估提供理论支持,对于防范塌陷灾害有一定的促进作用。     

露转地逆倾分步开采对含断层高陡边坡稳定性的影响

以攀枝花某钒钛磁铁矿高陡边坡为工程背景,对逆倾分步开挖条件下含有断层边坡的稳定性问题进行了研究.通过现场踏勘、工程地质钻探方法,初步掌握岩层及断层分布情况,通过对现场钻孔岩块样品的测试,获取了岩层物理力学参数.在此基础上,运用FLAG3D软件数值模拟了有断层存在的情况下露天转地下逆倾分步开采对露天高陡边坡稳定性的影响,得出了该矿区露转地边坡内部应力及位移分布特征和边坡变形及破坏规律,揭示了F316、F317断层对边坡滑移模式与稳定性的影响,对于采矿安全和提前预警有重要意义,同时为正确确定合理开采方案和制定合理的安全治理技术措施提供了依据.     

浅层电阻率法成像及其应用

为解决考古、工程地质和地下水污染勘查等领域探测靶体与周围介质电性差异不大的地质问题,提出了一种扰动电阻率成像方法。通过对商丘地区的地下夯土城墙的应用表明,该方法有效消除了夯土城墙的傍侧效应及地下水噪声的影响,清晰、直观地揭示出地下夯土城墙的埋深范围及几何形态。