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基于地震岩石物理的致密砂岩流体预测及研究

基于地震岩石物理的致密砂岩流体预测及研究
基于地震岩石物理的致密砂岩流体预测及研究

矿物岩石学期末复习重点

矿物岩石学期末复习重点 一、名词术语解释: 1.对称型:P18一个结晶多面体中全部对称要素的总合,称为该结晶多面体的对称型。 2.单形:P26是由对称要素联系起来的一组晶面的总合。 3.类质同象:P69晶体中某种质点被类似的质点所代替,而能保持原有晶格,只是晶格常数稍有改 变的现象,称为类质同象。 4.同质多象:P67相同的化学组分,在不同的物理化学环境中,能形成结构不同的几种晶体,这种 现象称为同质多象现象。成分相同而结构不同的几种晶体,称为该成分的同质多象变体。 5.配位数:P66在晶体结构中某质点周围与该质点直接联系的质点数,称为该质点的配位数。在离 子晶体中,与某离子联系的异号离子或分子数,即该离子的配位数。 6.二八面体:P172在硅氧骨干每个六方网孔范围内有三个八面体空隙,如三个空隙有两个被占据, 称为二八面体结构。 7.三八面体:P172在硅氧骨干每个六方网孔范围内有三个八面体空隙,如三个空隙全被占据,称为 三八面体结构。 8.层理:P70通过成分、结构、颜色等在垂向上(垂直于沉积物表面的方向)的变化而显示的一种 层状构造。是沉积岩中最常见的一种原生构造。 9.细层:P70层理的最小单位,厚度很小,几毫米到几厘米,甚至小于1毫米,成分常常很均一。 10.岩浆矿物:在岩浆结晶过程中形成的矿物,又称原生矿物,如橄榄石,辉石,角闪石,云母,长 石石英等。也包括部分岩浆作用晚期析出的富含挥发分的矿物,如电气石,萤石等。 他生矿物:多半是由于岩浆同化了围岩和捕虏体使其成分发生变化而形成的。次生矿物:在岩浆岩形成后,由于受到分化作用或岩浆期后热液蚀变作用,原生矿物发生变化所形成的新矿物,橄榄石---蛇纹石、伊丁石,辉石、角闪石-----绿泥石,钾长石-----高岭石。岩浆:地壳深处或上地幔天然形成的、富含挥发组分的高温黏稠的硅酸盐熔浆流体,它是形成各种岩浆岩和岩浆矿床的母体。矿物:是自然产出且内部质点(原子、离子)排列有序的均匀固体。其化学成分一定并可用化学式表达。所谓自然产出是指地球中的矿物都是由地质作用形成的。 11.岩浆分异作用:P51分异作用是指原来均匀的岩浆在没有外来物质加入下,依靠本身的演化最终 产生不同成分的岩浆的全部作用。岩浆分异作用是其中的的一种,这种作用是岩浆结晶之前,仍处在均匀液态的情况下发生的分异作用。它可以发生在地壳深处(即深处分异),也可以发生在岩浆侵入和喷发的过程中(即就地分异)。这种分异是通过熔离、扩散、气运的作用来完成的。12.结构成熟度:又称物理成熟度(physical maturity),是指碎屑沉积物在其风化,搬运和沉积 作用的改造下接近终极结构特征的程度。砂岩中分选性、磨圆度及粘土(杂基)含量都影响其结构成熟度,他一般随再搬运次数和搬运激励的增加而增加。砂岩的结构成熟度通常与成分成熟度协调一致。终极结构状态是指无基质,分选,磨圆都极好的的一种状态,应该是碎屑为等大球体,而且还应为颗粒支撑类型的化学胶结物填隙。即结构成熟度的高低应反映在碎屑的分选性的磨圆度上,以及粘土(或杂基)的含量上。 13.矿物成熟度:稳定矿物和不稳定矿物的比例可以反映沉积环境,稳定矿物含量称为矿物的成熟度。 矿物成熟度高,说明外力作用的时间长,反映经过长时期的搬运、缓慢的堆积环境和长期处在温暖潮湿的环境,反之,矿物成熟度低,说明外力作用的时间短,反映快速搬运、快速堆积的环境和长期处在干旱寒冷的环境。

地震定位基本原理

1、Hypo2000定位方法的基本原理 1.1基本原理 Hypoinverse 算法是在Geiger 法的思想上发展起来的一种单事件绝对定位方法。设n 个台站的观测到时为t 1,t 2,…,t n 求震源位置 x o ,y o ,z o 及发震时刻t o ,使得目标函数最小。 ? t 0,x 0,y 0,z 0 = r i 2n i=1 1 其中r i 为到时残差 r i =t i ?t o ?T i x o ,y o ,z o (2) T i 为震源到第i 个台站的计算走时。 使目标函数取极小值,即 ?θ? θ =0 3 其中θ= t o ,x o ,y o ,z o T ,?θ= ? ?t o ,??x o ,??y o ,??z o T 。 g θ =?θ? θ 4 在真解θ附近任意试探解θ?及其校正矢量δθ满足 g θ? + ?θg θ? T T δθ=0 5 即 ?θg θ? T T δθ=? g θ? 6 由?的定义可得公式(6)的具体表达式 ?r i ?θj ?r i ?θk +r i ?2r i ?θj ?θk θ?δθj =? r i ?r i ?θk θ?n i=1n i=1 7 若θ?偏离真解θ不大,则r i θ? 和 ?2T i ?θ j ?θk θ?较小。可忽略二阶导数项,上式被简化为线性最小二乘解: ?r i ?θj ?r i ?θk n i=1δθj =? r i ?r i ?θk θ? n i=1 8 以矩阵形式表示,上式为 A T A δθ=A T r 其中 A = 1?T 1?x 0 ?T 1?y 0 ???1?T n ?x 0 ?T n ?y 0 ?T 1?z 0??T n ?z 0 θ? ,r = r 1 ?r n 9 若二阶导数项不可忽略。则式(7)给出的非线性最小二乘解 A T ?A ?θA T r δθ=A T r 10 通常各站台的到时数据具有不同的精度,若果不加以区别,则具有较低精度的数据将影响结果的精度,这一问题可以通过引入加权目标函数来解决。设各台站到时残差r i 的方差为σi 2,引入加权目标函数 ?r θ = r i 2n i=1 θ 1 σi 2 11 按照上述同样的步骤,得到如下加权线性最小二乘解 A T C r ?1A δθ=A T C r ?1r 12 其中C r 为加权方差矩阵:C r =diag σ12,…,σn 2 。 求得δθ后,以θ=θ?+δθ作为新的尝试点,再求解相应方程。如此反复迭代,直到?或?r 足够小,此时即得估计解θ 。[4]

子波基本理论与提取方法

子波基本理论与提取方法 1地震子波基本原理 由震源激发、经地下传播并被人们在地面或井中接收到的地震波通常是一个短的脉冲振动,称该振动为振动子波。它可以理解为有确定起始时间和有限能量,在很短时间内衰减的一个信号。地震子波其振动的一个根本属性是振动的非周期性。因此,它的动力学参数应有别于描述周期振动的振幅、频率、相位等参数,而用振幅谱、相位谱等概念来描述。 子波一般是物理可实现的,特别是地震子波,作为一个物理滤波器的响应函数,自然是物理可实现的,所有必定为非零相子波,但不同子波相位延迟不同。子波包括最小相位子波、最大相位子波、混合相位子波。 子波的Z 变换是一个多项式: n n z b z b z b b z B ++++=...)(221 若此多项式的全部零点均在单位圆外,则为最小相位子波;在单位圆内,为最大相位子波;零点在单位圆的内外都有,则为混合相位子波。

2地震子波的数学模型 实际中的地震子波是一个很复杂的问题,因为地震子波与地层岩石性质有关,地层岩石性质本身就是一个复杂体。为了研究方便,仍需要对地震子波进行模拟,目前普遍认为雷克提出的地震子波数学模型具有广泛的代表性,即称雷克子波。最小相位的地震子波的数学模型为: ft e t b at π2sin )(2-= 式中:f 为子波的主频;)ln(22M f =α为子波衰减系数;|/|21m m M =为最 大波峰值1m 和最大波谷值2m 之对比。其波形大致如图所示: 3地震子波提取的基本方法 地震子波的提取方法有两大类:第一类是确定性子波提取方法;第二类是统计性子波提取方法。确定性子波提取方法指的是利用测井资料首先计算出反射系

致密砂岩储层构造裂缝形成机制及定量预测研究进展_徐会永

第19卷第4期 2013年12月地质力学学报JOURNAL OF GEOMECHANICS Vol.19No.4 Dec.2013 文章编号:1006- 6616(2013)04-0377-08致密砂岩储层构造裂缝形成机制及 定量预测研究进展 徐会永1,冯建伟2,葛玉荣 3(1.中国石油大学期刊社,山东青岛266580; 2.中国石油大学地球科学与技术学院,山东青岛266580; 3.中国石油测井有限公司,新疆哈密735200) 收稿日期:2013- 03-02基金项目:山东省博士后基金项目“基于应力场模拟的低渗透砂岩储层裂缝多参数定量建模”(201003104) 作者简介:徐会永(1977- ),男,汉族,山东庆云人,副编审,博士,主要从事沉积学及石油地质学等方面的研究及科技论文编辑工作。E- mail :xhy7714@https://www.doczj.com/doc/e816117332.html, 摘 要:致密砂岩裂缝性储层已逐渐成为非常规油气资源勘探开发的重点,构造裂 缝形成机制研究及定量预测也相应成为热点问题。从构造地质学和地质力学角度对目前的裂缝研究方法进行系统分析,并对含微裂隙的岩石损伤力学实验分析、复合 地层本构关系及破裂准则的建立以及不同应力场作用下裂缝参数的定量表征方法进 行详细对比后认为,裂缝的产生、裂缝的位置和方向以及裂缝参数的量化是实现裂 缝准确预测的关键。今后裂缝研究的发展方向主要有3个,即基于构造地质学和岩 石损伤力学的宏观野外观察和微观室内试验相结合研究裂缝形成机制,考虑多重影 响因素并基于能量转换理论的复合岩石破裂准则建立,基于精细构造地质模型的有 限元数值模拟实现各期应力场作用下裂缝参数的三维定量表征。 关键词:致密砂岩储层;构造裂缝;形成机制;定量预测;非常规油气 中图分类号:P542;P553文献标识码:A 0引言 随着中国油气资源勘探开发逐渐由东部向西部、由常规储层向非常规储层转变,致密 气、页岩气和煤层气成为国家“十二五”规划后的开发重点[1]。很多学者认为在致密气、 页岩气和煤层气3种非常规天然气中,应该优先发展致密气[2 3]。致密气资源量数据相当可靠、开发致密气技术较成熟、致密气的分布与常规气在很多地方重叠、基础设施建设成本较低[3],因此致密气的开发前景比页岩气更明朗。中国石化已启动鄂尔多斯致密油气增储上产会战[3]。此外,来自国土资源部的数据显示,2011年全国天然气产量为1011.15?108m 3[4],致密气产量约为350?108m 3[3],约占全国天然气总产量的三分之一。 非常规气藏开发有很多相似之处,如都需要打水平井和丛式井、都需要压裂工艺等。国内已基本掌握了致密砂岩油气的开发配套技术,有些技术已达国际先进水平。但大规模开发不能照搬国外模式,还需要通过有的放矢的基础研究和工程技术的先导性试验,提出适合中

地震属性分析技术综述

【全文】地震属性分析技术综述 [摘要] 地震属性是从地震资料中提取的隐藏有用信息,因而地震属性分析技术近几年在油气勘探开发中得到了广泛的应用与研究。本文对地震属性分析技术的发展状况进行了归纳、总结,简单阐述了地震属性分析技术的在不同时期所用到的基本原理和方法。特别对新地震属性进行了具体介绍。最后对该技术进一步的研究工作进行了总结和展望。 摘要:在勘探和开发周期的各个阶段,地震资料在复杂油藏系统的解释过程中,扮演着至关重要的角色。然而,缺少一种有效地将地质知识应用于地震解释中的上具。随着一系列属性新技术的出现,对地震属性进行充分研究,就给地质家提供了快速地从三维地震数据中获得地质信息的能力。尤其在用常规解释手段难以识别日的储层的情况下,属性分析技术更是给地质上作人员指出了新的方向。 [关键词] 地震属性储层预测叠前数据叠后数据 关键词:储层;波形分析;地震属性 1.引言 地震属性是指叠前或叠后的地震数据经过数学变换而导出的有关地震波的几何形态、运动学特征、动力学特征和统计学特征的特殊度量值。地震属性的发展大致从20世纪60年代的直接烃类检测和亮点、暗点、平点技术开始,经历了70年代的瞬时属性(主要是振幅属性)和复数道分析,90年代的多维属性(特别是相干体属性)分析,21世纪的地震相分析等阶段[1一SJ。随着地震属性分析技术的发展与研究,该技术已广泛应用于储层预测、油气藏动态监测、油气藏特征描述等领域,并取得了很好的效果。总之,地震属性分析技术可以从地震资料中提取隐藏其中的多种有用信息,这为油气勘探与开发提供了丰富宝贵的资料,也为解决复杂地质体评价提供了实用的分析手段。因此,对该技术进行深人调查研究具有很强的现实意义。 地震属性是指从地震数据中导出的关于儿何学、运动学、动力学及统计特性的特殊度量值。它可包括时问属性、振幅属性、频率属性和吸收衰减属性,不同的属性可指示不同的地质现象。地震属性分析则是从地震资料中提取其中的有用信息,并结合钻井资料,从不同角度分析各种地震信息在纵向和横向上的变化,以揭示出原始地震剖面中不易被发现的地质异常现象及含油气情况。 地震属性分析技术的研究已由线、面信息扩展到三维体信息,从分类提取扰化发展为一项系统的应用技术。随着地震技术的日趋成熟,地震属性技术近儿年也发展迅速,其中有多属性联合解释技术、波形分析技术、吸收滤波技术等。应用地震属性分析技术去完善勘探生产中的油藏描述工作,已经成为油藏地球物理的核心内容。利用地震属性分析技术预测岩性和有利储集体,描述油藏特征及孔隙度变化,寻找难以发现的隐蔽油区,以至于监测流体运动和进行其它综合研究,一直是石油工作人员追求的目标。 1波形分析技术的研究与应用 通常的层段属性只是表示了某儿个地震信号的物理参数(振幅、相位、频率等),但它们没有一个能够单独描述地震信号的异常,而地震信号的任何物理参数的变化总是对应着反映地震道形状的变化,所以,研究和分析地震资料中代表各种属性总体特征的地震道形状(波形),应该能有非常不错的效果[,]。 1. 1波形分析技术的原理及处理过程

地震波阻抗反演方法综述

地震波阻抗反演方法综述 一、地震反演技术研究现状 地震反演方法是一门综合运用数学、物理、计算机科学等学科发展起来的新技术新方法,每当数学方法、物理理论有了新的认识和发展时,就会有新的地震反演技术、方法的提出。随着计算机技术的不断发展、硬件设施的不断升级,这些方法技术得到了实践验证和提升,反过来地震反演技术运用中出现的新问题、新思路又不断促使数学方法、地球物理学理论的再次发展。时至今日,地震反演技术仍然是一个不断发展、不断成熟、不断丰富着的领域。 反演是正演的逆过程,在地震勘探中正演是已知地下的地质构造情况、岩性物性分布情况,根据地震波传播规律和适当的数学计算方法模拟地震波在地下传播以及接收地震波传输到地表信息的过程。地球物理反演就是使用已知的地震波传播规律和计算方法,将地表接收到的地震数据通过逆向运算,预测地下构造情况、岩性物性分布情况的过程。地震波阻抗正演是对反演的理论基础和实现手段。 1959年美国人Edwin Laurentine Drake在宾夕法尼亚州开凿的第一口钻井揭开了世界石油工业的序幕。从刚开始的查看地质露头、寻找构造高点寻找石油,到通过地震剖面的亮点技术寻找石油,再到现在运用多种科学技术手段进行油气资源的预测,石油勘探经历了一个飞速的发展历程。 声波阻抗(AI)是介质密度和波在介质中传播速度的乘积,它能够反映地下地质的岩性信息。声波阻抗反演技术是20世纪70年代加拿大Roy Lindseth博士提出的,通过反演能够将反映地层界面信息的地震数据变为反映岩性变化的波阻抗(或速度)信息。由于波阻抗与地下岩石的密度、速度等信息紧密联系,又可以直接与已知地质、钻井测井信息对比,因此广泛应用于储层的预测和油藏描述中,深受石油工作者的喜爱。70年代后期,从地震道提取声波资料的合成声波技术得到了快速发展,以此为基础发展的基于模型的一维有井波阻抗反演技术,提高了反演结果的可靠性。进入80年代,Cooke等人将数学中的广义线性方法运用于地震资料反演,提出了广义线性地震反演。此后Seymour等人又提出了测井声波资料和地震数据正反演相结合求取地下声波阻抗的测井约束反演,大大拓宽了反演结果的纵向分辨能力。 90年代,在基于前人对地质统计学研究的基础上Bortoli和Haas提出了地质统计学反演,Dubrule等人对该方法进行了改进和推广。在国内随着油田对地震反演技术的广泛应用,以周竹生为主提出的地震、地质和测井资料联合反演方法,将地质信息引入地震反演中,提高的反演结果与地质认识的联系,克服了线性反演存在的缺陷。1996年,李宏兵等人将宽频带约束方法应用于递推反演并对其进行改进,减弱了噪音对反演结果的影响。 1999年,任职于英国石油公司的Connolly在《弹性波阻抗》一文中介绍了弹性波阻抗(EI)的概念和计算方法,阐述了不同入射角度(偏移距)地震道集部分叠加反演波阻抗随入射角之间的关系,但是该方法求取的弹性阻抗随入射角变化很大,无法与常规叠后反演波阻抗直接比较,因此推广应用较为困难。2002年,Whitcombe通过修正Patrick Connolly的计算公式,得到了弹性波阻抗的归一化求取方法,消除了弹性阻抗随入射角变化大的难题。2003年,西北大学马劲风教授从Zoeppritz方程简化出发提出了广义弹性波阻抗的概念,克服了以往波阻抗反演要求地震波垂直入射到地表的假设条件,推导出了任意入射角下纵波反射系数的递推公式,提高了中等入射角度下弹性波阻抗反演的精度。

岩石物理分析

第一篇地震岩石物理学及在储层预测的应用 Seismic Rock physics Theory and the Application in Reservor Discrimination 摘要 储层预测研究主要在于弄清储层构造特征、岩性特征及储层参数,进而减少勘探开发风险。储层参数包括孔隙度、渗透率、流体类型等,而地震资料提供的是地震波旅行时和振幅信息,再通过反演可得到弹性参数。地震岩石物理学则为储层参数和弹性参数之间搭建桥梁。横波速度是重要的地球物理参数在近些年发展起来的叠前地震储层弹性参数反演及流体检测方面起着重要的作用。地震横波速度估计技术是根据地震岩石物理建立的目标岩石模量计算模式,利用计算出的模量重建纵波曲线,与实测曲线建立迭代格式修正岩石模量,实现横波速度等关键参数估计。在方法实现上利用了Xu-White模型为初始模型。流体因子是识别储层流体的重要参数,常规流体因子多是基于单相介质理论提出的,而从双相介质岩石物理理论出发可以更好的研究孔隙流体对介质岩石弹性性质的影响,为敏感流体因子的构建提供更好的指导。本文采用了Gassmann流体因子,并分析了其敏感性。 关键词:等效介质模量,孔隙度,横波速度估算,Xu-White模型,Gassmann流体因子。

Seismic Rock physics Theory and the Application in Reservor Discrimination Abstract The study of reservoir prediction is mainly to investigate the characteristics of reservoir structure,lithologic features and reservoir parameters,aim to reduce the risk of exploration. Reservoir parameters include porosity,permeability,fluid type,etc,But seismic data only reflects on seismic traveltime,amplitude information,and elastic parameters which can be obtained throuth seismic inversion.Seismic rock physics builds bridges for reservoir parameters elastic.S-wave velocity, an important geophysical parameter,plays an important role in pre-stack seismic reservoir elastic parameter inversion and fluid detection witch developed in recent years.The seismic shear wave velocity estimation technique is based on the rock mass calculation model established by the seismic rock physics, reconstructs the longitudinal wave curve with the calculated modulus, establishes the iterative pattern with the measured curve to correct the rock modulus, and obtain the key parameters such as the shear wave velocity.The Xu-White model was used as the initial model in the method implementation. Fluid factor is an important parameter to identify reservoir fluid. Conventional fluid factors are mostly based on the theory of single-phase medium. From the theory of biphasic medium rock physics, it can be better to study the effect of pore fluid on the elastic properties of fluid The construction of fluid factors provides better guidance. In this paper, the Gassmann fluid factor is used and its sensitivity is analyzed. Key word:Equivalent medium modulus, porosity,Shear wave velocity estimation, Xu-White model, Gassmann fluid factor

近三年大地震综述与分析论文

近三年大地震综述与分析 全球每年都要发生地震500多万次,其中人类能感觉到的有5万多次,能造成破坏的5级以上地震约1000次,而能造成巨大灾害的7级以上地震约十几次,平均每年8级以上的地震有1.2次。强烈的地震可以在几十秒甚至几秒的短暂时间内造成巨大的破坏,顷刻之间就可使一座城市变成废墟。 中国地震活动频度高、强度大、震源浅,分布广,是一个震灾严重的国家。1900年以来,中国死于地震的人数达55万之多,占全球地震死亡人数的53%;1949年以来,100多次破坏性地震袭击了22个省(自治区、直辖市),其中涉及东部地区14个省份,造成27万余人丧生,占全国各类灾害死亡人数的54%,地震成灾面积达30多万平方公里,房屋倒塌达700万间。随着地震越来越频繁的发生,地震也越来越引起人们的重视。 2008年 5月12日,中国四川省汶川县发生里氏8.0级特大地震,造成重大人员伤亡和经济损失。 截至9月25日,汶川地震已确认69227人遇难, 374643 人受伤,失踪1 7923 人。 发震时刻:2008年05月12日 14:28:04 纬度:31.0° 经度:103.4° 深度:14 千米 震级:8.0 参考位置:四川汶川县 最大烈度:11° 汶川大地震整个地下断层长度大约240公里,断层为单侧破裂,并从起始点的震中汶川开始向东北方向延伸,这也就是为什么汶川、北川两地破坏严重,因为前者是震中,而后者则正处在断裂带上。 地震断层长度即地壳破裂长度,有的表现为地面裂缝,有的在地面上看不出来,断层为一个破裂面,一般由震中往一个方向破裂,单侧破裂就是破裂面朝一侧破裂。断裂从震中汶川县往北东方向以每秒3公里速度裂向广元,裂完用时大约80秒。震灾范围长240公里、宽30公里,尤其以破裂至北川县时错动得特别厉害。断层错动不是每个位置都很均匀,有的只有几公分,有的则几公尺。因断层带非常粗糙,每一处错动的力量也不一样(台湾“中

高阶统计量地震子波估计建模

2006年10月 第41卷 第5期  3山东省东营市中国石油大学(华东)信息与控制工程学院,257061本文于2005年12月21日收到,修改稿于2006年5月12日收到。 本项研究受高等学校博士学科点专项科研基金(No.20020008004)部分资助。 ?处理方法? 高阶统计量地震子波估计建模 戴永寿3①② 郑德玲① 魏 磊② 霍志勇② (①北京科技大学信息工程学院;②中国石油大学(华东)信息与控制工程学院) 摘 要 戴永寿,郑德玲,魏磊,霍志勇.高阶统计量地震子波估计建模.石油地球物理勘探,2006,41(5):514~518,540 本文在反射系数序列为非高斯、平稳和统计独立的随机过程,地震子波为非因果、混合相位的假设条件下,分别应用滑动平均(MA )和自回归滑动平均(ARMA )模型对地震记录进行建模,并采用运算代价较小的基于高阶累积量的线性化求解方法———累积量矩阵方程法进行了子波提取和模型适应性的研究。数值模拟结果和实际地震数据处理结果表明:自回归滑动平均(ARMA )模型比滑动平均(MA )模型具有参数节省、模型更为高效的特点;累积量矩阵方程法可以有效地压制加性高斯噪声,但对累积量样本估计的准确性要求较高;如果累积量样本估计的误差和方差适度,结合自回归滑动平均(ARMA )模型描述的累积量矩阵方程法可以高效、准确地估计出地震子波。 关键词 高阶累积量 子波 自回归滑动平均(ARMA ) 滑动平均(MA ) 建模 1 引言 作为地震资料反褶积处理、波阻抗反演以及正演模拟的基础工作,准确的地震子波估计对于高分辨率、高信噪比、高保真度的地震勘探数据处理具有极为重要的意义。统计性子波提取方法的基本原理是首先对反射系数序列的分布做某种假设,然后利用地震记录的统计信息进行子波估计。在没有任何先验知识的情况下,通常假设反射系数序列为一个非高斯、平稳和统计独立的随机过程,假设子波为一个非因果、非最小相位系统,加性噪声为高斯色噪声。因此在利用地震记录的统计信息进行子波估计时,其高阶累积量不仅能保留系统的相位信息,而且能较好地压制高斯色噪声,显示出此法的优越性。 近年来,基于高阶累积量的参数化子波估计方法得到了快速发展。Lazear [1]首先引入滑动平均(MA )模型描述地震记录,然后将子波四阶矩和地震资料的四阶累积量在最小均方误差意义下进行拟合,并用梯度下降法求解目标函数。随后,Velis 等人[2]及尹成等人[3]试图应用特性更好的全局最优化 方法解拟合函数,但求解效率普遍较低。石殿祥等 人[4]基于高阶累积量研究了非最小相位子波提取问题,虽取得了一定的成果,但依然沿用了滑动平均(MA )模型来描述地震记录。 本文分别采用滑动平均(MA )模型和自回归滑动平均(ARMA )模型来描述地震记录,并借助基于高阶累积量的线性化参数估计方法———矩阵方程法求解模型参数,最终精确估计了地震子波。 2 地震记录的滑动平均(MA)模型描 述及矩阵方程法子波提取 地震记录y (n )可视为一个零均值的平稳随机过程,且符合如下褶积模型 y (n )= ∑q i =0 w (i )r (n - i )+v (n ) =w (n )3r (n )+v (n ) (1) 式中:w (n )为地震子波;r (n )为反射系数序列;v (n )为环境噪声。显然,式(1)符合典型的滑动平均(MA )模型表达式,因此可以把地震记录看作是有限脉冲响应(FIR )系统的含噪输出。对于上述模型有如下假设:

岩石物理模型

岩石物理模型综述 岩石是由固体的岩石骨架和流动的孔隙流体组成的多相体,其速度的影响因素呈现复杂性和多样性各因素对速度的影响不是单一的,是相互影响综合作用的结果,这也表明利用地球物理资料进行储层特征预测和流体识别是切实可行的,岩石的弹性表现为多相体的等效弹性,可以概括为4个分量:基质模量,干岩骨架模量,孔隙流体模量,和环境因素(包括压力温度声波频率等),岩石物理理论模型旨在建立这些模量之间相互的理论关系,它在通过一定的假设条件把实际的岩石理想化,通过内在的物理学原理建立通用的关系。有些模型假设岩石中的孔隙和颗粒是层状排列的,有些模型认为岩石是由颗粒和某种单一几何形状的孔隙组成的集合体,其中孔隙可以是球体、椭球体或是球形或椭球形的包含体,还有些模型认为岩石颗粒是相同的弹性球体。鉴于以上不同的实际岩石理想化过程,我们将岩石物理模型分为四类:层状模型、球形孔隙模型、包含体模型和接触模型。 1 层状模型 ①V oigt-reuss-hill(V-R-H)模量模型 在已知组成岩石介质各相的相对含量以及弹性模量的情况下,分别利用同应变状态同应力状态估算岩石介质有效弹性模量的vogit上限reuss下限,利用两者的算术平均计算岩石的有效弹性模量,这种平均并没有任何理论的基础和物理含义,该模型比较适合于计算矿物成分的有效体积模量及可能的最大上下限,不适于求取岩石的总体积模量剪切模量和气饱和岩石的情况。

②Hashin-shtrikman模量模型 在已知岩石矿物和孔隙流体的弹性模量及孔隙度的情况下,Hashin-shtrikman模型能精确地计算出多孔流体饱和岩石模量的取值范围,其上下限的分离程度取决于组成矿物弹性性质的差异(均为固体矿物颗粒时,上下限分离很小;如有流体存在时,则上下限分离较大)。 ③wood模量模型 wood模量模型首先利用reuss下限计算混合物平均体积模量,再利用其与密度的比值估算速度,该模型比较适用于计算孔隙混合流体的有效有效体积模量,或者浅海沉积物的有效体积模量(浅海沉积物基本为悬浮状态)。 ④时间平均平均方程 Wyllie等人的测量显示,假设岩石满足:(1)具有相对均匀的矿物;(2)被液体饱和;(3)在高有效压力下,波在岩石中直线传播的时间是在骨架中的传播时间与在孔隙流体中的传播时间的和,由此得到声波时差公式为 ΔT=(1-φ)ΔTma+φΔTf 其中,ΔT为声波时差,ΔTma和ΔTf分别是孔隙流体和岩石骨架的声波时差值,φ是孔隙度。因此,通常被称为时间平均方程,该方程适用于压实和胶结良好的纯砂岩。对于未胶结、未压实的疏松砂岩,需要用压实校正系数犆p校正;对于泥质砂岩,要进行泥质校正。 2 球形空隙模型

沉积岩

第九讲陆源碎屑岩各论—砂岩(Discription of the Clastic Rocks, Respectively—Sandstone) 学时: 1学时 基本内容: 1、基本概念 砂岩、巨砂岩、粗砂岩、中砂岩、细砂岩、石英砂岩、长石砂岩、岩屑砂岩、杂砂岩 2、基本原理 砂岩的一般特征,砂岩的分类,各类砂岩(石英砂岩、长石砂岩、岩屑砂岩、杂砂岩)的特点及其形成环境,粉砂岩的一般特征及粉砂岩的成因,通过砂岩资料研究物源区构造背景。 教学重点与难点: 砂岩的分类,石英砂岩、长石砂岩、岩屑砂岩、杂砂岩的主要特征及其形成条件。 教学思路: 首先介绍砂岩的概念及其基本特征;然后重点讲解砂岩的分类,及重要砂岩分类方法评述;重点详细地介绍石英砂岩、长石砂岩、岩屑砂岩、杂砂岩的主要特征及其形成条件;最后简要介绍粉砂岩的一般特征及粉砂岩的成因。 主要参考书: 1、冯增昭主编《沉积岩石学》上册第七章,石油工业出版社,1993. 2、曾允孚、夏文杰主编《沉积岩石学》第六章,地质出版社,1986. 复习思考题: 1、克里宁(1948)、福克(1954, 1968)和裴蒂庄(1975)的砂岩分类方案的优缺点。 2、评述本教材采用的砂岩的四组分三端元分类体系的原则、分类依据和分类方案。 3、总结对比石英砂岩类、长石砂岩类、岩屑砂岩类、杂砂岩类在成分、结构、构造、沉积环境、形成条件(母岩、气候、大地构造)等方面的特点。 4、砂岩中长石含量的大地构造意义。 5、试述石英含量极高(95%)的石英砂岩的形成条件。 6、试述杂砂岩的沉积条件。浊流沉积中主要是砂屑岩还是杂砂岩。 7、试对粉砂岩的一般特征进行成因解释。

国内外微地震检测技术现状与应用

国内外微地震检测技术现状与应用 一、国内技术应用现状 基于微震监测的裂缝评价技术正发展成为油层压裂生产过程中直观而又可靠的技术。近几年来,国内众多油气田纷纷投入人力、物力和资金,积极开展该技术的应用与研究工作,广泛用于油气勘探开发工作。 1、2011年,东方物探公司投入专项资金,积极开展压裂微地震监测技术研究,压裂微地震监测技术水平得到快速提升。截止2011年11月,东方物探公司已成功对11口钻井实施了压裂微地震监测。 2、同年,华北油田物探公司针对鄂尔多斯工区大力推广水平井分段压裂技术、不断提高储量动用率及单井产量的要求,2011年年初就对微地震检测技发展状况进行调研,并对检波器、记录仪器、处理软件进行实际考察。 他们与科研院校合作,在鄂南工区富县牛东4井与洛河4井开展微地震监测裂缝评价技术攻关,采用微地震技术对储层压裂进行监测,结果与人工电位梯度方法(ERT)监测结果一致。该公司还通过组建微地震监测项目组,加强相关专业知识的培训和学习,并与科研院校“高位嫁接”,开发微地震检测特色技术,打造差异化竞争优势。 3、近年来,胜利油田积极开展微地震压裂检测技术应用研究,并把它作为油气勘探开发的重要技术手段和技术储备。 据了解,“十二五”期间,非常规油气藏将成为胜利油田的一个重要接替阵地,而微地震压裂检测技术是非常规油气藏勘探领域中的一项重要新技术。 通过开展对国内外微地震压裂检测技术现状、微地震压裂检测采集方法、数据处理及裂缝预测方法、目前成熟的处理反演软件、微地震压裂检测技术应用实例分析等方面调查研究,全面了解和掌握微地震压裂检测技术的技术特点、技术关键、技术实用性及其发展方向,为胜利油田下一步开展非常规油气资源的勘探开发工作提供先进的技术支持,更好地为油气藏勘探开发工作服务。 二、国外技术研究与应用 在20世纪40年代,美国矿业局就开始提出应用微地震法来探测给地下矿井造成严重危害的冲击地压,但由于所需仪器价格昂贵且精度不高、监测结果不明显而未能引起人们的足够重视和推广。 近10年来,地球物理学的进展,特别是数字化地震监测技术的应用,为小范围内的、信号较微弱的微地震研究提供了必要的技术基础。为了验证和开发微地震监测技术在地下岩石工程(如地热水压致裂、水库大坝、石油、核废料处理等)中所具有的巨大潜力,国外一些公司的研究机构和大学联合,进行了一些重大工程应用实验。如1997年,在美国德州东部的棉花谷进行了一次全面而深入的水压致裂微地震成像现场实验,以验证微地震成像技术的实用价值。该实验取得了巨大成功,证明微地震成像技术相对于其它技术来讲,分辨率高、覆盖范围广、经济实用及可操作性强,很有发展潜力。 美国之所以成为目前世界上页岩油气开发的领跑者,就是因为它已经熟练掌握了利用地面、井下测斜仪与微地震检测技术相结合先进的裂缝综合诊断技术,可直接地测量因裂缝间距超过裂缝长度而造成的变形来表征所产生裂缝网络,评价压裂作业效果,实现页岩气藏管理的最佳化。该技术有以下优点: ①、测量快速,方便现场应用; ②、实时确定微地震事件的位置; ③、确定裂缝的高度、长度、倾角及方位;

致密砂岩的岩石物理特征研究文献综述

致密砂岩的岩石物理特征研究文献综述 摘要:致密砂岩是一种非常规的砂岩,一般由致密的碎屑岩组成,主要包括粉砂岩、细砂岩以及部分中-粗砂岩。致密砂岩气藏与深盆气藏和盆地中心气藏以及持续性聚集型气藏有着紧密的联系。本文在对致密砂岩气层的成藏地质特征进行了总结,并介绍了地震响应特征有关的岩石物理参数(例如纵横波速度、密度、泊松比、含气饱和度)等相关概念,在此基础之上,介绍了关于国内外致密砂岩的岩石物理特征研究的基本情况。 关键词:致密砂岩气层岩石物理特征研究现状 一、致密砂岩气层及其岩石物理特征 1.致密砂岩气层的成藏地质特征 致密砂岩气藏的地质成因由多方面因素控制,主要有沉积作用、成岩作用和构造作用,但前面二者起到主控作用。沉积物的物源特征和沉积环境控制着储层物性、岩性以及孔喉结构分布,其中,地层的沉积作用是形成储层低孔低渗特性最基本的作用条件,不仅控制着这类储层的物性特征,还决定了成岩作用的类型和强度。一般情况下,低孔低渗储层主要形成于冲积扇沉积等近源沉积相带或前三角洲沉积等远源沉积相带中。 致密砂岩气藏的一般特征为:(1)基质颗粒杂乱,分选性差,孔喉结构复杂,渗透率较低;(2)致密气藏的非均质性较强,岩性变化大,井与井之间的小层划分及对比难度大;(3)储层具有高含水饱和度,低可流动流体饱和度,以及低气体相对渗透率;(4)气体驱替压力高,存在启动压力现象;(5)气水关系复杂,油、气、水的重力分异不明显,在毯状致密砂层中气和水呈明显的倒置关系,在透镜体状致密砂岩含气层系中一般无明显的水层,致密气藏一般不出现分离的气水接触面,产水不大,含水饱和度高(大于40%);(6)分布隐蔽,常规的勘探方法难以发现。深层浅层成藏关系密切——在致密化程度高而晚期构造相对活动地区,高丰度超压天然气侧向运移困难,势必寻求垂向突破,产生烟囱作用。 2.致密砂岩气层的岩石物理参数 早期的地震数据主要用于构造解释,通过构造结合其它地质信息的综合研究,进行间接地推断该构造的含油气性。随着计算机技术的迅速发展,计算能力的大大的提高,地震处理、解释技术也取得了飞速的发展和进步,现在对地震数据综合分析不仅要准确地落实构造,更重要的是为了预测岩性、孔隙度、孔隙内流体及其饱和度。岩石物理学正好为油藏特性及参数和地震数据建立了某种联系,就像在其两者之间架设了一座桥梁,其作用是在从地震数据中反演出储层和流体特性及在油藏参数的技术方法中起到基本准则的作用。 在均匀各向同性介质中,描述岩石弹性特征的主要地震参数有岩石的密度

(沉积岩石学课件第九章其他沉积岩

第九章其它沉积岩 除碎屑岩、火山碎屑岩和碳酸盐岩外,其它沉积岩类,如蒸发岩、硅质岩、煤岩、油页岩、铁岩、锰岩、铝土岩、磷酸盐岩等也较为常见。下面我们学习与专业关系较为密切的前四种。 第一节蒸发岩 一、概述 (一)定义 蒸发岩又称盐岩,是指由含盐度较高的溶液或卤水,通过蒸发作用形成的化学沉积岩。蒸发岩不包括某些和蒸发作用有关的碳酸盐岩,如白云岩、钙质层和石灰华等。 (二)蒸发岩的化学组成和主要矿物成分 1.化学组成 蒸发岩的化学组成主要是K、Na、Ca、Mg的氯化物、硫酸盐,其次为它们的硼酸盐及K、Na的硝酸盐等。 2.主要矿物成份 (1)氯化物:石盐(NaCl)、钾盐(KCl)、光卤石(KCl·MgCl2·6H2O); (2)氯化物硫酸盐:钾盐镁矾(KCl·MgSO4·3H2O); (3)硫酸盐:无水钾镁矾(K2SO4·2MgSO4)、钾钠芒硝(K2SO4·Na2SO4)、杂卤石(2CaSO4·K2SO4·MgSO4·2H2O)、无水芒硝(Na2SO4)、芒硝(Na2SO4·10H2O)、泻利盐(MgSO4·7H2O)、石膏(CaSO4·2H2O)、硬石膏(CaSO4)等; (4)碳酸盐:水碱(即苏打,Na2CO3·H2O)、天然碱(Na2CO3·NaHCO3);

(5)硼酸盐:硼砂(Na2B4O7·10H2O)、钠硼钙石(NaCaB5O4·8H2O)、柱硼镁石(MgB2O4·3H2O)等。 此外,还有粘土、白云石、菱镁矿、菱铁矿、赤铁矿、天青石、绿泥石、云母、石英、长石等混入物。 (三)蒸发矿物的一般生成规律 1.海水蒸发矿物的生成顺序 海水属咸水,每升海水含盐类35克,所含主要离子为Na+、Mg2+、Ca2+、K+、Cl-、SO42-,相应地,构成海水蒸发矿物的主要组分是Na、Mg、K、Ca 的氯化物和硫酸盐。 海水蒸发时,可溶盐按溶解度从小到大的顺序依次沉淀形成矿物,因此,矿物类型可反映其生成时海水盐度的高低。总的来说蒸发矿物的结晶顺序分为六个阶段: (1)碳酸盐—石膏阶段海水盐度稍高就开始沉淀; (2)石盐沉积阶段海水浓缩9.5%,盐度达26%; (3)石盐、硫酸盐、镁盐阶段海水盐度31~32%; (4)钾、镁盐沉积阶段海水盐度33~34%; (5)光卤石沉积阶段海水盐度35%; (6)水氯镁石沉积阶段海水盐度增至共结点(?) 2.内陆湖盆蒸发矿物的生成规律 大陆水的主要组分是CO32-、HCO3-、SO42-、Cl-、Ca2+、Mg2+、Na+、K+,由于湖盆所处地理位置、地质条件、气候条件和补给条件的不同,大陆水的矿化度和化学组成有很大差异。就化学成分而言,湖盆水体可分为碳酸盐型、硫酸盐型和氯化物型三种卤水,不同类型的湖水,浓缩后形成的蒸发矿物及其组合特征各不相同。 (四)蒸发岩的结构与构造(自学) 1.结构

定位技术研究分析综述

定位技术研究分析综述 发表时间:2019-05-13T15:58:53.293Z 来源:《知识-力量》2019年8月26期作者:王中宏汪国强[导读] 随着定位技术的研究与发展,其在人们的日常生活中也得到了越来越广泛的应用,在经济、军事等各行各业产生了一定的影响。文中首先介绍了定位技术的应用背景以及发展现状。然后介绍了目前主要的定位算法,包括基于无线传感器网络的定位技术及典型系统,以及主要的室内定位技术。以及衍生出来的各种定位技术。 (黑龙江大学,黑龙江哈尔滨 150000)摘要:随着定位技术的研究与发展,其在人们的日常生活中也得到了越来越广泛的应用,在经济、军事等各行各业产生了一定的影响。文中首先介绍了定位技术的应用背景以及发展现状。然后介绍了目前主要的定位算法,包括基于无线传感器网络的定位技术及典型系统,以及主要的室内定位技术。以及衍生出来的各种定位技术。最后指出了定位技术亟待解决的问题,以及对下一步进行相关研究的展望。关键词:无线传感器网络定位;典型系统;室内定位技术 1.前言 自从以GPS为代表的定位技术出现以来,其高效、方便、快速与准确的特点使人们的生活出现了巨大的变化,带动了一批应用和服务的快速发展。基于用户位置信息的相关技术的应用和发展,位置服务(LBS)已经成为人们日常工作、生活所必须的一项基本服务需求。无论是室内还是室外,人们对位置服务有着迫切的需要。 2.定位技术的发展现状 定位技术可以分为室外定位技术和室内定位技术两种。在室外环境下,全球定位系统(GPS)、北斗定位系统(BDS)等全球导航卫星系统(GNSS)为用户提供米级的位置服务,基本解决了在室外空间中进行准确定位的问题,并在日常生活中得到了广泛的应用。在室内环境下,由于障碍物的遮挡等问题,对室内定位技术的精度、成本、可靠性、覆盖范围以及响应时间有了更高的要求。 3.定位技术概述 3.1 基于无线传感器网络的定位技术 无线传感器网络是一种特殊的网络,可以应用于布线和电源供给困难以及人员不能到达的区域和一些临时场合等。它不需要固定网络支持,具有快速展开,抗毁性强等特点。基于无线传感为网络的几节点定位技术可以根据是否测距分为距离相关的定位算法和距离无关的定位算法。距离相关的定位算法分为基于事件时间的定位算法和基于角度的定位算法。基于时间的定位算法主要有基于到达时间和基于到达时间差的定位算法。基于到达时间的定位算法测量方式简单,但是只有在视距范围内定位精度较高,且要求严格的时间同步,其难点在于如何精准的测量时间,以及外界环境的影响。基于到达时间差的定位算法能够提高定位精度,但是对硬件要求较高,信号在传输过程中易受影响,应用场景单一。基于角度的定位算法主要有基于到达角和接受信号强的指示的算法。基于到达角的定位算法由一端发射信号,另一端有多个超声波接收器或天线阵列测出信号到达方向,据此得出发射端与接收端的相对角度,由三角定位估计接收端位置,但是需要增加硬件设备,对硬件尺寸、功耗、成本要求较高,易受环境影响。基于接收信号强的指示的定位算法具有低功耗、低成本的优点,但是存在噪声干扰,非视距下会产生多径效应、反射等问题,从而产生不同的路径损耗,增加建立信号衰减模型的复杂程度。 3.2典型的自定位系统 Cricket定位系统属于距离定位和松散耦合系统,采用RF和超声波收发器的TDOA技术。信标节点位置信息通过RF传送,若待定节点获得三个以上信标节点位置信息,就可采用三边定位法或极大似然估计法来估计待定为节点的位置。 RADAR系统可提供两种定位方式:场景分析和三边定位。场景分析在定位区域预先建立信标节点RF信号强度和传播距离之间的对应关系的数据库。定位时待定节点获得RF信号强度,并查询数据库,选择最小的位置作为待定位节点的位置。三边定位中,待定点通过RSSI 获得与三个以上信标节点的距离,采用三边定位法进行自身定位。RADAR仅需部署三个以上信标节点就可实现,且可为室内设备提供无线网络。但待定为节点必须支持无线网络连接,易受环境影响。 Active Badge系统属于室内定位系统,是粗粒度定位和符号定位的典型代表。通过以太网将放置在建筑物内部的红外接收信标节点连接在一起。待定为节点Badge周期性发送红外信号IR,IR信标节点所在房间即为待定为节点Badge位置。 3.3室内定位技术 目前,国内外研究者们提出了蓝牙、红外线、RFID、WLAN、超宽带、超声波等室内定位技术及应用系统,但是不同的室内定位技术根据其定位性能有一定的应用局限,还没有一种普适化技术能满足当前所有的室内定位服务需求。以下是目前国内外各种主流的室内定位技术的简单介绍。 红外定位精度在5-10米,优点是定位精度高,但是不能穿越障碍物,且造价较高,功耗较大且易受光干扰;超声波定位精度在1-10厘米,优点是定位精度高,结构简单,但是具有多径效应,衰减明显,受温度影响且成本较高;视觉定位精度在1厘米到1米,优点是环境依赖性低,但是其成本较高,稳定性低;蓝牙定位精度在2-10米,优点是功耗低,易集成,但是其定位距离短,稳定性低,受噪声干扰;Wifi 定位精度在2-50米,优点是易安装,精度高,但是工作量大,功耗大,易受其他信号干扰;RFID定位精度在5厘米到5米,优点是精度高,造价低,标识小,但是作用距离短,无通信能力,难于整合;UWB定位精度在6-10厘米,优点是穿透力强,精度高,功耗低,但是造价低;Zigbee精度在1-2米,优点是功耗低,成本低,但是其稳定性低,受环境干扰;惯性传感器辅助定位的定位精度在2-10米,覆盖范围低,长时间定位后误差较大;A-GPS优点是速度快,精度高,但占用大量通信资源,在使用手机密集的区域受网络堵塞影响;光跟踪优点是成本高,通信速率高,抗干扰能力强,但是定位范围小。 4.总结与展望 到目前为止。无线传感器网络已经取得了很大的进展,但是仍然存在一些问题。即规模大的无线传感器网络有定位误差积累的问题;定位所有节点的所耗时长较长,效率低下;节点定位的降低通信代价的问题;能耗与算法复杂度之间的平衡问题;动态移动节点的定位方法少的问题;目前都是信标节点辅助定位未知节点,仅依赖节点之间的协作、信息传输,实际定位的算法少;部署大规模的无线传感器网络硬件成本较高。

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