2024年, 第46卷, 第06期　
刊出日期：2024-11-15

  

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  由背景噪声多阶面波反演阿拉斯加地壳三维横波速度结构

  袁艺, 陈晓非

  物探化探计算技术. 2024, 46(06): 627-636.

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  阿拉斯加由若干具有不同构造演变历史的地块构成，其南部边缘受太平洋板块向北美板块俯冲影响，整体构造运动活跃，具有很大的研究价值。本研究从美国阿拉斯加及加拿大西北部地区的310个台站共6年的背景噪声数据中提取出瑞利多阶频散曲线，最终得到研究区域地壳的三维横波速度结构。我们在阿拉斯加地下约10 km～20 km深度范围发现一广泛分布的中地壳低速层。该低速层位于阿拉斯加内陆区域，包括Seward半岛，Yukon-Koyukuk地块，Yukon-Tanana地块及阿拉斯加东南部部分区域。低速层与阿拉斯加四大地热区域中的两个(CAHSB和SEP温泉分布区)高度重合。中地壳低速层与当地地热资源的对应性一定程度上证实了我们所得速度模型的可靠性，同时对该低速层的进一步研究或许有助于阿拉斯加温泉带起源的探索。
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  基于主成分分析法的测井数据识别岩性——以富县延长组长6地层为例

  陈阳, 王兴建, 何发岐, 齐荣

  物探化探计算技术. 2024, 46(06): 637-646.

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  油气藏的分布与岩性息息相关，所以进行岩性的识别分层，有助于判断地层的储层分布。取心实验十分昂贵，同时在钻井过程中获得岩心是不连续的，所以存在岩心数据较少的问题。为了更好地判断岩性和降低成本，在本研究中，将陕北富县延长组长6地层发育较多的四种岩性一共99个岩心取点与其对应的测井数据进行相关性分析。选择的自然伽马测井(GR)、井径测井(CAL)、声波时差测井(AC)和中子补偿测井(CNL)四条测井曲线来分析富县延长组长6岩性特征。随着粒径变大和黏土含量的减少，GR、CAL、AC和CNL值趋于降低，能够明显划分。利用主成分分析方法，对数据进行降维，提取特征，进行归纳，解决岩性的多解性问题，建立了岩性判定指数，然后将其运用于陕北富县地区多个钻井，验证其方法和构建的数学模型的适用性和有效性。结果表明，主成分分析是行之有效的分析岩性的方法，提高了准确度，岩心的岩性与测井数据识别的岩性具有良好的一致性。
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  基于各向异性双孔等效模型的页岩气地层地应力预测方法

  卿鹏程, 漆乔木, 汤鑫宇

  物探化探计算技术. 2024, 46(06): 647-655.

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  根据富有机质页岩的岩石物理特征，提出了一种新的各向异性双孔等效模型的建立流程，并以此为基础实现了页岩地应力的有效预测。新模型考虑了页岩气地层中包括矿物成分(有机质、粘土、石英等),含气饱和度以及发育的微裂缝等因素的综合影响。首先视页岩地层为具有垂直对称轴的横向各向同性介质，针对页岩较为复杂的微观孔隙结构进行简化处理，将孔隙空间分为硬孔隙空间和软孔隙空间(裂缝孔隙)两部分。通过构建等效矿物背景基质，孔隙添加及流体替换三个步骤实现了富有机质页岩模型的建立。基于模型对横向各向同性页岩的五个独立弹性模量进行计算，并通过伊顿公式对孔隙压力进行估计，最终利用各向异性地应力模型实现对页岩地层水平地应力的预测。将该方法应用于四川盆地永川页岩区块的井资料，对比凯赛尔声发射实验和模型预测结果，两者具有较好的一致性，验证了双孔模型假设以及基于岩石物理的页岩地应力计算方法的适用性。
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  基于染色算法的VTI介质地震波数值模拟及偏移成像

  高彬, 呼少平, 陈忠杰, 张池, 庞少东

  物探化探计算技术. 2024, 46(06): 656-664.

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  各向异性偏移成像技术在高精度地球物理勘探中扮演着重要角色。为了提高声学VTI(垂直对称轴横向各向同性)介质的成像精度，笔者在波场外推中采用了一种改进的纯P波方程，相速度分析验证了改进方程的精度优势；采用混合法(有限差分+伪谱法)对改进方程进行了求解。相比于传统拟声波方程，改进的纯P波方程在产生高精度P波响应的同时能够有效消除干扰，进一步地考虑到逆时偏移剖面中深部成像能量较弱的问题，将染色算法推广到VTI纯P波逆时偏移。在模型深部选取用于参考的目标区域，基于染色算法的地震波传播仅在该区域产生响应，由此获得更丰富的波场信息。模型算例表明，基于染色算法的VTI纯P波偏移成像技术能够在保证原始成像精度的前提下，对深部介质结构产生更高精度的成像结果。
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  新疆巴里坤县大长沟盆地东部油页岩地质特征与资源评价

  王玲, 刘同庆, 刘晓, 杨振, 韦欣

  物探化探计算技术. 2024, 46(06): 665-676.

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  随着世界范围内油气资源的紧张，油页岩成为一种重要的能源来源。我国油页岩资源十分丰富，在国内多个盆地均有发现。新疆巴里坤县大长沟盆地东部在前期勘探中已发现有油页岩资源，但尚未进行详细勘探。通过钻井及测井资料，明确了研究区油页岩的测井曲线特征，构建了测井重叠图与交会图识别油页岩的方法。通过矿石含油率、工业分析、铝甑分析、元素分析等岩心实验，确定了研究区油页岩矿石品质，结果表明：研究区油页岩含油率为中等品质，灰分较低，含硫量低，油收率高，具有较高的工业开采价值。通过构建开发潜力指数，对研究区重点油页岩层进行了开发潜力评价，明确了研究区中部与西部为开发潜力较高的区域。
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  一种薄互层条件下致密砂体展布地震综合预测的策略

  王团

  物探化探计算技术. 2024, 46(06): 677-685.

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  松辽盆地北部上白垩统高台子油层发育典型的致密砂岩储层，属于三角洲前缘沉积环境，该套地层从上至下有三套主力砂层组，每套砂层组均为砂泥岩薄互层，单层砂岩厚度超薄，一般为2 m～3 m。寻找区域内砂体比高的砂层组并刻画砂组内部单砂体空间分布是致密油勘探开发的关键所在。而常规属性分析及地震反演储层预测效果差、精度低，为此提出了针对性的地震综合预测策略，除地震资料保真高分辨率处理和岩石物理分析外，主要包括砂层组级的多属性融合砂地比预测技术以及单砂体级的相控地质统计学反演技术。具体工作流程为：第一在地震属性归一化基础上，利用聚类分析方法将地震属性划分为三大类，每类挑选相关性最高的地震属性进行多元线性拟合，建立砂层组级的多属性融合砂地比预测模型；第二利用统计分析手段建立井点先验信息与砂地比对应关系，建立砂地比先验信息约束的单砂体级的相控地质统计学反演方法。松辽盆地北部某区块应用实例表明，综合预测策略在评价砂层组级的砂体发育情况、刻画砂层组内部薄砂体空间展布方面取得较好的效果，指导了水平井井组的部署方案优化设计。
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  玉北地区逆冲构造带地震处理成像关键技术研究与应用

  沈向存, 魏华动, 吴国培

  物探化探计算技术. 2024, 46(06): 686-695.

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  逆冲构造带是玉北地区奥陶系油气勘探重要领域，受窄方位地震采集和层间多次波混叠效应影响，逆冲构造带及洞型储层成像不能满足勘探部署需求，制约了该区已发现油藏的拓展。笔者在分析影响复杂构造成像关键因素的基础上，采用了OVT域道集规则化处理，弥补了常规三维地震空间采样不规则的缺陷。同时，通过使用近似垂直断裂带的长偏移距方位角道集进行成像，提高了构造带速度建模的精度，尽可能地削弱了层间多次波混叠效应。结合多次波VSP波场特征分析与应用，逆冲构造带及缝洞型储层的成像质量得到明显改善。
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  库车坳陷阿瓦特地区高精度地震成像技术及应用

  罗虎志, 裴家定, 袁燎, 高现俊, 庄秋晓

  物探化探计算技术. 2024, 46(06): 696-701.

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  阿瓦特区块位于塔里木盆地库车坳陷克拉苏冲断带西段，地表高程变化大、起伏剧烈，地下构造极其复杂。受地表及地下地质条件的影响，地震资料叠前深度偏移处理准确成像困难。笔者针对该区特殊的地质特征，通过近真地表叠前深度偏移技术、高精度浅表层速度建模技术、特殊岩性体速度精细刻画技术、多方位网格层析成像技术等系列高精度地震成像技术的应用，大幅度提升了该区地震资料的叠前深度偏移成像品质，为后续地质解释及油气勘探开发奠定了坚实的数据基础。
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  地震构型分析方法在胜坨油田辫状河储层表征中的应用

  崔文富, 黄旭日, 唐静, 张栋, 陈永红

  物探化探计算技术. 2024, 46(06): 702-711.

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  辫状河沉积砂体储层内部的复杂结构是控制砂体连通性的根本原因，它制约了碎屑沉积储层的剩余油开发。以往依靠井数据的砂体构型表征精度取决于井控程度，井间预测由于缺乏数据支持而存在不确定性。因此，砂体构型精细表征的关键在于使用地震数据进行井间预测。研究表明，通过划分复合心滩坝砂体的单井构型相，结合地震正演分析确定地震可辨识构型模式，利用地震构型分析方法预测地震构型相和构型边界的平面分布特征，能够为井间预测提供客观数据支持。
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  基于微震的溪洛渡拱坝右岸变形规律探究

  黄海龙, 张绍成, 沙椿, 何刚

  物探化探计算技术. 2024, 46(06): 712-724.

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  随着我国对水资源的大力开发，大批水电站正在建设，其中一部分已经投入使用，这些水电站都伴随着高陡的岩质边坡，使得边坡的稳定性问题尤为突出，因此对蓄水期岩质高边坡的变形破坏特征以及稳定性问题的分析研究就变得非常重要。笔者通过对溪洛渡水电站蓄水期右岸边坡进行微震监测和数值模拟计算，揭示了右岸边坡深部岩体的微震事件所处岩层，分析研究了右岸边坡应力和位移与蓄水位的关系特征，在蓄水加载过程及泄水卸载过程中，微震事件均主要分布在上游围堰至下游二道坝之间右岸坝基下方深部阳新灰岩层中，玄武岩地层中分布较少，判断溪洛渡水电站大坝坝基在蓄水过程中出现局部岩体应力集中和应力迁移现象。
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  基于高密度电阻率法的深部渗漏通道三维数值模拟与案例分析

  李春婷, 闵刚, 刘康, 舒荣波, 司富豪, 孙浥钦

  物探化探计算技术. 2024, 46(06): 725-734.

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  在水库大坝、尾矿库、稀土矿原位地浸等领域中存在的渗漏通道会造成水库大坝及尾矿库溃坝，稀土矿山水土流失、山体崩塌，严重危害人民的生命安全、破坏环境，面对这些严峻形势，生态文明建设迫在眉睫。在工程领域，高密度电阻率法对断层、堤坝渗漏通道、煤矿采空区等具有良好的识别效果。笔者针对这类型的渗漏通道，结合地质情况，建立一系列三维模型，对采用二极、三极、偶极-偶极、温纳、温纳-斯伦贝尔装置进行数值模拟和反演，分析不同装置对渗漏通道的勘探效果。这对于用三维高密度电阻率法在水库大坝、尾矿库、稀土矿原位地浸等领域的渗漏通道实际探测中具有一定的指导意义。在实际案例中，采用先进资料处理技术高质量完成实测数据的处理解释，建立工区地下三维电阻率结构模型，经过后期钻孔验证，反演结果有效地识别了渗漏通道、孤石以及风化层残积物，为工区正常运转及环境保护提供重要参考。
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  地面坍塌隐患检测中三维地质雷达数据处理及隐患识别研究

  杨帆, 贾辉

  物探化探计算技术. 2024, 46(06): 735-743.

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  三维地质雷达作为一种高效、无损的检测技术，已广泛应用于城市道路地下病害或坍塌隐患检测中。与传统的二维地质雷达相比，三维地质雷达在隐患识别、数据融合、工作效率等方面具有突出优势，逐渐成为城市道路地面坍塌隐患检测的主要方法。笔者总结了三维地质雷达的技术优势，通过对三维地质雷达数据处理的总结研究，提炼出了一套系统的数据处理流程，通过对不同隐患的三维地质雷达图谱特征进行分析研究，总结出了不同类型隐患的识别特征及判定依据，为城市道路地面坍塌隐患三维地质雷达检测数据的处理及隐患的识别提供参考。
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  基于探地雷达天线方向性的直埋电缆定位方法

  李国伟, 王俊波, 唐琪, 张殷, 简淦杨, 廖一帆, 李果

  物探化探计算技术. 2024, 46(06): 744-751.

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  使用探地雷达获取直埋电缆位置信息，需对待测区域进行高密度探测。运用仿真工具，分析了探地雷达常用的bowtie天线方向性特征和探测范围，并提出了一种使用探地雷达两点旋转测量的单根直埋电缆定位方法。首先对待定区域初步探测，确定有效测点，进行旋转测量；然后记录多个测点数据，结合测点位置信息，开展向量运算，对直埋电缆位置进行定位现场模拟试验表明，该方法的定位偏差接近5%,可用于直埋电缆探测与定位。
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  二维最大熵图像分割下的煤矿充水采空区AR检测技术

  渠慎杰, 钱鸣, 曹九祝, 高长征, 张磊

  物探化探计算技术. 2024, 46(06): 752-758.

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  传统煤矿采空区检测技术受到二维图像特征与井下环境因素的影响，在图像采集与分析精度方面存在较大偏差，无法精准还原矿井下真实环境，严重影响矿区井下环境勘测进度。为了解决这一问题，引入AR检测技术，对传统检测方法做如下优化：首先，对煤矿充水采空区的二维最大熵进行确定；然后，对图像信号进行AR初始检测模型构建及图像信号小波处理；最后，完成二维最大熵图像分割下的煤矿充水采空区识别模型建立；通过实验对比发现，采用提出检测方法所获得的检测结果与实际结果之间的偏差最小，且检测效果稳定性与可靠性好，应用要求低，实现技术门槛低，适合大面积推广应用。