三峡库区地质灾害监测预警的网络应急化研究

三峡大坝的建立使得三峡库区的突发性地质灾害更加多元化、复杂化、频发化.应急指挥系统建立了一套以卫星通信系统为基础,基于IP网络的多媒体信息快速传输通道,实现地质灾害预警和应急指挥数据通讯不受时空限制的快速部署,从而高效地指导地质灾害防治.应急监测系统以快捷方式监测崩滑体的变形为主,并且迅速发现崩滑体的宏观险情.     

面向油藏数值模拟的三维网格模型生成方法

Pillar Grid在模拟复杂断层上有局限性,且它的非正交性会影响数值模拟,同时,非结构化网格的应用还不成熟,为了解决这些问题,提出一种六面体网格模型生成方法.该网格在XY平面上规则,不连续面使用阶梯状表达.首先,进行构造建模,包括断层建模和地层建模;其次,提取构造模型的拓扑信息和几何要素,基于G-maps结构建立宏观拓扑模型;最后,通过一种将地质界面离散化为多个切平面的方法进行网格剖分.实例证明该方法正确有效,能生成符合要求的网格模型.     

基于变权综合层次分析法的尾矿库溃坝风险模型

影响尾矿库溃坝的因素较多且相互作用、彼此耦合,因此尾矿库溃坝风险评价具有不确定性.根据尾矿库安全影响因素建立层次结构模型,构造各相应层次判断矩阵,应用层次分析法将定性分析与定量分析相结合,从而求得各因素的权重.将变权综合分析法引入到层次分析法中.构建均衡函数并通过均衡系数α来进一步优化各影响因素的权重取值.工程实例的应用表明该方法能得到较为合理的评价结果.同时分析了单一因素改变对评价结果的影响,综合分析变权评价与常权评价结果的差异,结果表明变权评价能更好地反映工程实际情况,特别是当指标参数差时,变权评价可以显著降低评分.     

砂岩Ⅰ型断裂的尺寸效应试验研究

通过对尺寸成等比例的砂岩试样进行三点弯曲试验,研究了 Ⅰ 型断裂问题中试样尺寸对砂岩断裂参数的影响.结果表明:随着试样尺寸的增大,名义张拉强度减小,名义断裂韧度和破裂过程区长度增大,三者均为试样尺寸的函数.基于试验结果,引入有效破裂过程区长度cf,建立等效线弹性断裂力学尺寸效应模型,通过理论分析,发现其尺寸效应曲线介于理想脆性和理想塑性材料之间,体现出准脆性材料的尺寸效应特点,并计算得到了不同尺寸试样的破裂过程区长度等断裂参数.为验证该尺寸效应模型在砂岩中的正确性,采用数字图像匹配技术(DIC)测定相应尺寸砂岩试样的破裂过程区长度,测定结果和理论模型计算值相符.     

泾河地区中生界致密油藏天然裂缝发育主控因素及模式

研究鄂尔多斯盆地南部泾河油田长8油藏天然裂缝的发育主控因素及模式。通过野外露头、岩心、常规测井和成像测井资料,开展井剖面天然裂缝的识别。在数据的处理上,利用单一变量法分别对比工区内断层和裂缝的力学性质、统计裂缝发育指数与相邻断层距离的关系、不同岩性中裂缝的发育情况、裂缝发育指数与砂地比的关系、长8地层的构造曲率与裂缝发育指数的关系,结果表明:断层伴生2组共轭剪切裂缝,只有一组较发育,这些裂缝离断层越近,裂缝发育指数越高;随着泥质含量的增加,岩性逐渐向泥岩转化,天然裂缝的发育程度逐渐降低,平面上看,天然裂缝多发育在砂地比值较高的地方;构造曲率越大,天然裂缝发育的程度越高。泾河地区长8段裂缝发育的主控因素为岩性、构造变形和断层。其中断层对裂缝发育的影响表现在裂缝发育指数随断层距离的增加而减小,并且为控制裂缝发育的最主要因素;岩性中的脆性成分越高,裂缝越发育;构造变形程度越高,构造张裂缝也越发育。     

鄂尔多斯盆地演武油田隐蔽性低阻油藏识别方法

探讨鄂尔多斯盆地演武油田侏罗系低阻油藏油水层识别方法,为同类型油藏开发提供依据。通过对延9油藏地层水矿化度分析、油水层束缚水饱和度计算、重点井矿片导电矿物研究等,分析了演武油田低阻油藏的成因。结果表明该区侏罗系低阻油藏主要受高地层水矿化度、高束缚水饱和度、储层岩石较强的亲水性等多重因素控制。结合开发实践,总结了适应本地区低阻油藏识别的电阻率曲线特征、侵入因子与声波时差关系图、视电阻率与自然电位关系图等多种低阻油藏识别方法,应用多种识别方法筛选出潜力建产目标区。在开发过程中,地质规律分析与多种油水层识别方法综合应用,相互验证,才能提高油藏识别率。     

面向MOOC的知识模型及可视化方法研究

利用一种岩石裂隙水沙渗透试验系统开展了水沙在平面平行裂隙中流动的滞后性的试验研究,分析了渗流速度-压力梯度闭环曲线的特征,解释了滞后现象的原因.试验结果表明:当渗流速度由零增大到1.77 mm/s再减小到零时,渗流速度-压力梯度曲线自行封闭,形成滞环;由于裂隙开度、粗糙度、沙粒径和沙浓度的不同,滞回曲线呈现凸镜形、月牙形、"8"字形、勺形和裂缝形等多种形状;水沙混合液与岩石裂隙面的接触角变化引起回程中渗透速度沿裂隙宽度方向分布变化,这是岩石裂隙中水沙渗透存在滞后现象的主要原因;沙粒在岩石裂隙面的沉积、水沙在岩石裂隙中运动形态的转变、水沙混合液的粘塑性是岩石裂隙中水沙渗透存在滞后现象的重要原因.     

用多尺度形态学方法实现成像测井电导率图像的缝洞参数表征

裂缝和溶蚀孔洞为缝洞型储层提供了主要的储集空间和渗流通道,其分布的随机性和复杂性严重影响了对缝洞储层的定量评价。基于高覆盖率和高分辨率的电成像测井数据,采用多尺度数学形态学方法提取电导率图像中的缝洞孔隙度谱。选择不同尺度和形状的结构元素,构造不同种类的形态学滤波算子,实现井壁裂缝和溶蚀孔洞的电导率异常边缘检测。针对缝洞异常的边缘检测结果,用椭圆形函数拟合溶蚀孔洞,用多项式插值函数拟合裂缝边缘,继而提取缝洞参数并获得缝洞孔隙度谱。实验结果表明,用多尺度数学形态学方法对电导率图像的边缘检测有效地实现了缝洞的自动识别,验证了该方法计算缝洞孔隙度谱的准确性。     

油藏渗流过程中孔隙弹性模型的分析与修正

将油藏宏观渗流场与弹性波场耦合,改进孔隙弹性模型控制方程,揭示低频波动采油技术的动力学作用原理。基于低频波动采油试验机制、Biot理论模型,通过区分低渗开发储层波动采油应用时的流体渗流状态、弹性波传播方向与经典孔隙介质弹性波传播理论模型的差异,并考虑持续变化的压力对耦合物性参数的影响,建立饱和单相渗流流体孔隙介质弹性波传播理论模型,对孔隙介质弹性波传播理论模型的流体耦合运动方程、状态方程(包括骨架孔隙度和流体黏度变化)、边界初始条件进行修正,给出修正模型的计算流程,并利用算例分析验证修正模型的适用性。结果表明,低渗储层低频波作用关于孔渗的敏感性变化规律与常规试验认识一致,低频波动采油效果在低孔、低渗储层中具有较好的适用性,增渗、增压效果明显,说明修正模型揭示低频波动采油机制具有有效性。     

水平井多段分簇压裂裂缝扩展形态数值模拟

水平井多段分簇压裂技术已成为低渗透油气增产的关键技术,能够大幅度增加储层的泄油面积,最大限度地提高采收率,而射孔簇间的应力干扰是影响水平井多段分簇压裂的关键因素。为了提高储层改造体积,研究簇间裂缝扩展的规律,根据流-固耦合及岩石断裂力学理论,利用ABAQUS扩展有限元法建立水平井多段分簇水力压裂二维模型,并利用数值模拟结果对现场2口井的压裂参数进行优化。数值模拟结果表明:水力裂缝长度、簇间距、水平应力差、压裂次序对水力裂缝形态影响显著;裂缝诱导应力场对裂缝形态影响程度随裂缝长度增加逐渐增强,随簇间距和水平应力差的增大逐渐降低;水力压裂次序可以明显改变诱导应力场分布,合理利用能增加有效裂缝长度。现场压裂参数优化后的2口井产能得到明显提高,证明了数值模型的可行性。