呼图壁地区深层目标合层系白垩系清水河组与侏罗系喀拉扎组、头屯河组(K1q、J3k、J2t)具有规模储层且油气资源丰富,但传统孔隙介质岩石物理建模无法有效区分油气甜点与泥岩.本文在系统分析目标段测井曲线特征基础上,通过微分等效介质岩石物理模型进行横波速度校正,通过Gassman方程流体置换恢复纵横波速度比和纵波阻抗曲线原状地层响应特征,突出甜点储层与泥岩区分度;引入线性滑动理论,建立双孔介质裂缝型储层岩石物理模型.将原生孔隙的微分等效介质岩石物理模型与各向异性次生裂缝的线性滑动模型进行有机融合,实现呼 1井-呼 6井区孔缝型储层各向异性介质岩石物理建模,构建岩石物理量板.结合叠前OVT域地震数据各向异性反演,有效进行叠前AVAZ裂缝预测.本文形成一套完整的深层甜点预测方法技术流程,为类似探区深层目标勘探开发提供参考.

岩石是具有复杂空间几何分布和不同孔隙尺寸的多孔介质,复杂的孔隙结构不仅影响着岩石的物理性质,同时也为石油天然气等能源的开采带来困难.本文介绍一种基于三维数字岩心的新方法CDPRM,CDPRM利用CT扫描高精度、高分辨率等优点构建类似真实岩心的三维模型,利用3-matic软件将数字岩心转化为数据模型STL文件,导入3D打印机打印岩样并用于实验,同时用HYPERMESH软件对三维孔隙模型进行网格划分并导入有限元软件进行数值模拟.以砂岩为例,对CDPRM的数值模拟应用进行了初步探索.最后对CDPRM的发展做了展望,认为3D打印制作材料混合使用和其他技术(如:光弹性技术)相结合应用将是主要研究方向.

本文通过研究落锤震源的物理模型,利用有限元方法,对震源激发到子波形成的全过程进行数值模拟研究.从激发参数角度,分别对软地表(土壤)和硬地表(岩石)条件下的不同落锤震源参数的激发进行数值模拟,分析不同震源参数对子波能量和频谱的影响,并比较不同地表岩性介质对震源参数变化的响应.同时将模拟结果同已有的数据采集研究和实验研究进行对比,以说明其有效性.研究结果显示落锤震源的激发效果同重锤质量、冲击速度、基板大小和基板材料的关系,为浅地表地震勘查中落锤震源参数的选择提供了参考依据.

CT技术具有无损、三维并可与计算机应用模拟相结合等特点,使其在储层地质研究中作用独特.本文从CT技术特点入手,总结分析其在储层地质研究中的应用发展历程:储层岩石组构识别、储层表征、微观流体输运过程的在线监测及剩余油分布研究等.随着高分辨率工业CT及数字岩心技术的发展,CT扫描三维数据体与数字岩心相结合,不仅可以提取岩石物理属性参数,如储层岩石的孔渗、地层因子、弹性模量、横纵波分析等,建立三维孔喉网络模型,还可以直接对复杂的孔喉系统进行定量化的结构表征和微渗流数值模拟.最后,本文作出展望,随着计算机技术的提高和油气勘探需求的增长,其应用会越来精细,越来越广泛.

天然气在开发过程中,储层有效压力和含气饱和度均会发生变化,研究有效压力和含气饱和度的变化对地震响应特征的影响,在基于时移地震的剩余气分布预测研究中具有重要意义.天然气和石油的声学性质有着明显的差异,油藏时移地震的研究成果不能直接应用于气藏,因此需要开展气藏的时移地震研究.利用Shapiro模型表征干岩石弹性模量随有效压力的变化,借助Batzle-Wang方程描述流体速度随压力的变化关系,联合Gassmann理论进行流体替代,表征饱和流体岩石速度随含气饱和度的变化,建立了饱和流体岩石速度随有效压力和饱和度变化的岩石物理模型.基于该模型,对不同含气饱和度和不同有效压力下的气藏储层模型进行了多波时移地震叠前振幅变化(AVO)模拟.结果表明多波时移地震AVO技术可以有效地区分有效压力变化和含气饱和度变化,为进一步开展气藏多波时移地震流体监测提供了理论参考依据.

在Kuster-Toks?z(KT)模型与差分等效介质理论(DEM)结合过程中,通过用孔隙包含物逐渐替换基质的方法获得孔隙介质的岩石弹性模量.现有方法每次替换的孔隙体积是常量,而基质体积不断减小,实际参与替换的包含物体积与孔隙包含物计算体积是不同的.本文通过改进每次替换的孔隙体积计算公式,使得替换体积随迭代次数的增加而逐渐减小,保持替换体积相对基质体积的比率不变,在迭代次数足够大的条件下使得该比率足够小,满足了K-T计算公式的要求,计算结果更接近理论值.测试结果显示:随着孔隙度的增大,岩石等效弹性模量逐渐收敛于孔隙包含物的弹性模量,说明本方法与物理规律一致;与现有的KT迭代方法相比,采用本方法的计算结果与Xu-White模型更接近,本方法提出孔隙包含物的实际体积与计算体积的计算式更符合KT模型孔隙切分过程.

石质文物的生物风化问题普遍存在,随着全球气候与环境变化加剧,其面临的生物风化挑战日趋严峻,防风化任务愈趋紧迫.本文综述了地衣类微生物介导的石材风化机理及其与气候环境因子间的关系,讨论了地衣的生物保护作用和地衣防治中生物杀灭剂的效力评价,并展望了该领域未来的研究方向.对地衣-岩石界面的大量研究表明,生物风化可主要归因于以菌丝穿透和草酸钙形成为代表的生物物理风化和生物化学风化;露天石质文物的生物风化与包括石材基质、周边环境及气候因素等在内的整个生态系统多种非生物条件息息相关;地衣对石材兼具生物风化作用和生物保护效应.在石质文物风化修复方面,应逐步改善文物赋存的环境条件,建立用于生物风化和杀灭效率评估的行业规范和国家标准等“通用语言”,推进石质文物的科学保护.

优质气层与低含气饱和度的差气层、气水同层均呈现"亮点"强振幅的地震响应特征,利用振幅类属性或者常规弹性参数难以进行有效判识.考虑到密度参数随含气饱和度的高敏感性,本文在贝叶斯叠前反演框架下,以三变量柯西分布为先验正则约束进行叠前地震反演,减小了纵波速度、横波速度与密度三参数统计相关性造成的参数估算误差,进一步提高了弹性参数的可靠性,模型测试表明新方法反演的密度精度及稳定性更高.将方法应用于马达班湾盆地X区块,在流体替代及岩石物理统计分析的指导下,利用基于三变量柯西分布的叠前地震反演方法提取密度参数,预测优质气层富集区,实钻结果与预测结果吻合度高,表明该方法具有较高的实用性.

苔藓植物参与岩溶作用的过程是生物岩溶的重要内容.开展苔藓植物岩溶作用研究可为石漠化裸岩的生态恢复及其综合治理提供理论依据和技术支撑.该文系统论述了苔藓植物岩溶作用的过程(溶蚀与沉积)、机理及其与生境互作机制的最新研究进展.苔藓植物及其生物结皮在干湿交替下发生膨胀、卷缩、冻融等物理机械力,以及其代谢分泌物和因呼吸作用而产生的H2CO3与岩石中矿物反应,破坏矿物晶体结构,导致矿物裂解、使岩面崩解脱落而改变岩面形态,塑造岩溶地貌,形成原始土壤.苔藓植物岩溶作用驱动力的大小与植物功能性状、基岩性质与生存环境密切相关.此外,生物岩溶作用需要长时间尺度的监测,研究周期长,建议建立野外长期监测基地,加强对其内在机制与过程以及与生境间互作机制,苔藓植物的生理代谢过程及其生物酶等与岩溶作用的相互关系,岩溶地区苔藓植物环境适应性特征及其生物多样性维持机制等方面的研究.

东海N构造主要目的层为强水动力环境下发育的三角洲平原分流河道砂体.平面砂层分布不连续,横向非均质性强.受埋深压实和成岩作用等影响,储层呈低孔渗特征,岩石物理规律叠置严重.此外,深部地震数据存在缺乏大角度入射信息等问题,落实研究区致密储层流体分布范围对于勘探开发设计部署具有重要意义.本文引入一种基于拉梅参数直接反演的地震流体描述方法,通过实测井数据的岩石物理定性和定量判析,优选流体敏感参数,进而结合拉梅参数的两项AVO模型参数化方程,从叠前道集中分别提取拉梅参数的AVO属性体.然后利用有色反演技术直接提取流体敏感弹性信息,以指导地震流体描述.实例应用表明,该方法的烃检结果与测井解释成果匹配度高,能够有效刻画研究区致密储层流体展布规律,可为新领域油气资源发现提供重要技术支撑.