含水层非均质性表征方法对地下水数值模拟结果影响的对比研究

1

作者 薛锦雯 罗建男 +1 位作者 韩婧 孟碧珊 《中国环境科学》 2025年第11期6331-6342,共12页

含水层非均质性表征是提高地下水数值模型精度的关键,直接影响地下水资源评价与污染防治的可靠性;因此以内蒙古通辽市科尔沁区努古斯台水源地为例,采用参数分区法、普通克里金插值法和序贯高斯模拟(Sequential Gaussian Simulation,SGS... 含水层非均质性表征是提高地下水数值模型精度的关键,直接影响地下水资源评价与污染防治的可靠性;因此以内蒙古通辽市科尔沁区努古斯台水源地为例,采用参数分区法、普通克里金插值法和序贯高斯模拟(Sequential Gaussian Simulation,SGS)刻画承压含水层渗透系数与贮水率的空间分布,构建非均质各向同性地下水流模型及溶质运移模型,分析不同表征方法对模型预测的影响.结果表明:与参数分区法相比,由克里金插值与SGS表征渗透系数场产生的模拟水位与实测水位拟合的R^(2)、NSE更高,RMSE更低,提升了模型精度;抽水情景下,参数分区法在子区边界处因渗透系数阶跃突变引发水力坡度陡变,导致等水位线形态发生改变;参数分区法因过度简化非均质性,污染羽展布范围对子区间渗透系数估值敏感,而SGS由于表征时保留原始方差,预测的污染羽展布范围更小,较为保守;贮水率的表征方法对水流及溶质运移结果影响不显著.在污染修复实践中,勘探点布设密度受限是常见约束,方法选择应契合数值模拟目标:若需划定最大污染风险管辖区,选择克里金插值更合适;若需平衡空间变异性与局部不确定性(如精准修复设计),则SGS更具优势.研究结果为地下水精准管理与污染风险防控中模型方法的选择提供了依据. 展开更多

关键词 含水层非均质性表征方法 地下水数值模拟 地下水模型的预测 溶质运移

在线阅读 下载PDF 职称材料

巨厚非均质含水层中超深孔涌水量预测 被引量：4

2

作者 陈迪 闫海涛 +1 位作者 乔翔宇 王全荣 《地质科技通报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期302-310,共9页

解析解模型计算效率高,被广泛应用于估计含水层涌水量。然而,这类模型包含许多假设条件,例如:含水层是均质的、抽水量是常数、忽略井内水头损失等,因此被称为均质模型。事实上,这些假设条件往往得不到满足,导致结果产生不可忽略的误差,... 解析解模型计算效率高,被广泛应用于估计含水层涌水量。然而,这类模型包含许多假设条件,例如:含水层是均质的、抽水量是常数、忽略井内水头损失等,因此被称为均质模型。事实上,这些假设条件往往得不到满足,导致结果产生不可忽略的误差,尤其是非均质巨厚含水层。同时,均质模型无法估计破碎带的渗透系数与涌水量,不利于解决隧道施工过程中的水患问题。依托新疆天山胜利隧道项目,开展了2次抽水试验。基于综合测井数据和钻孔数据建立地质模型;采用非均质数值模拟方法定量研究超深孔的地下水涌水量。采用第一次抽水试验的观测数据率定模型中的参数,采用第二次抽水试验的观测数据验证模型与率定后参数的合理性。模型反演了破碎带、完整花岗岩和较完整花岗岩的渗透系数,分别为0.00093,0.0005,0.0003 m/d;预测了总涌水量与破碎带的涌水量,分别为14.80,10.46 m^(3)/h,其中破碎带的涌水量占总涌水量的70.676%。野外的观测数据表明超深孔抽水试验过程中井筒内存在水头损失。非均质数值模拟模型比均质模型更能解释超深孔抽水试验数据,均质模型计算的总涌水量结果为18.67 m3/h,高估了涌水量。在隧道施工过程中,非均质模型获取的水动力学参数和涌水量更加可靠。 展开更多

关键词 含水层 非均质性 抽水试验 地下水 超深孔 涌水量

在线阅读 下载PDF 职称材料

含水层非均质结构的马尔可夫链地质统计方法及应用 被引量：7

3

作者 李杨 唐仲华 方琼 《地质科技情报》 CAS CSCD 北大核心 2006年第5期92-96,共5页

针对含水层非均质性对地下水流动和溶质运移模拟的准确性有着重要的影响,但非均质性的刻画十分困难的问题,介绍了马尔可夫转移概率理论方法及其在含水层非均质结构研究中的应用,利用Walther定律建立了三维马尔可夫链,并将该方法用于研... 针对含水层非均质性对地下水流动和溶质运移模拟的准确性有着重要的影响,但非均质性的刻画十分困难的问题,介绍了马尔可夫转移概率理论方法及其在含水层非均质结构研究中的应用,利用Walther定律建立了三维马尔可夫链,并将该方法用于研究位于山西省介休市龙凤河冲积扇岩相的空间分布规律。结果表明该地区细颗粒具有在垂直方向上向上沉积、水平方向上向外沉积的趋势,细颗粒岩相与粗颗粒岩相之间的关联性强而粗颗粒岩相之间的关联性差。该方法的缺点在于Walther定律的应用可能会增加不确定性。 展开更多

关键词 转移概率 马尔可夫链 含水层 非均质性

在线阅读 下载PDF 职称材料

开展含水层非均质性数据融合研究 被引量：5

4

作者 吴吉春 《高校地质学报》 CAS CSCD 北大核心 2006年第2期216-222,共7页

提出应大力开展含水层非均质性的数据融合研究。指出应充分吸收利用相邻学科已有的研究成果,从易到难,首先应将军事领域已相对成熟的数据融合技术移植过来,开展孔隙含水层非均质性的数据融合研究。论述了含水层非均质性数据融合研究的... 提出应大力开展含水层非均质性的数据融合研究。指出应充分吸收利用相邻学科已有的研究成果,从易到难,首先应将军事领域已相对成熟的数据融合技术移植过来,开展孔隙含水层非均质性的数据融合研究。论述了含水层非均质性数据融合研究的主要研究思路和研究内容,并展示了初步研究成果。 展开更多

关键词 含水层 非均质 数据融合 地球物理方法

在线阅读 下载PDF 职称材料

含水层非均质性对地下水蒙特卡罗模拟结果的影响 被引量：4

5

作者 王晶晶 樊尊荣 《水资源保护》 CAS CSCD 2017年第1期46-51,共6页

为研究含水层非均质性对地下水蒙特卡罗模拟结果的影响,对非均质性分区渗透系数最终随机场的产生采用对应充填和排列充填两种处理方法,并对两种处理方法的蒙特卡罗模拟结果进行了比较。结果表明:对于具有强烈非均质性的含水层,蒙特卡罗... 为研究含水层非均质性对地下水蒙特卡罗模拟结果的影响,对非均质性分区渗透系数最终随机场的产生采用对应充填和排列充填两种处理方法,并对两种处理方法的蒙特卡罗模拟结果进行了比较。结果表明:对于具有强烈非均质性的含水层,蒙特卡罗模拟的实现数对于对应充填至少要取至2 500次,排列充填至少要取至10 000次,所得结果才是合理的;在绝对实现数相同的情况下,对应充填处理结果优于排列充填,但当实现数达到22 500次以上时,两种处理方法所得结果就无明显差别。 展开更多

关键词 含水层 地下水 非均质性 蒙特卡罗模拟 对应充填 排列充填

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于水力走时反演刻画裂隙含水层非均质性 被引量：2

6

作者 吴双红 刘泉 +5 位作者 戚俊杰 裘鹏翔 杨惠宸 陶然 Thomas Ptak 胡睿 《地质科技通报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第1期175-183,共9页

获取含水层水力参数空间非均质分布信息是研究地下水渗流、地下水污染物运移等诸多地下水问题的重要基础。然而,受常规勘察技术所限,含水层的非均质性难以直接刻画,尤其在裂隙介质含水层中,水力参数分布的非均质性更加突出,进一步增加... 获取含水层水力参数空间非均质分布信息是研究地下水渗流、地下水污染物运移等诸多地下水问题的重要基础。然而,受常规勘察技术所限,含水层的非均质性难以直接刻画,尤其在裂隙介质含水层中,水力参数分布的非均质性更加突出,进一步增加了刻画的难度。针对该问题,本研究首先通过德国哥廷根大学北校区内的Neutra试验场地进行的64次抽水试验,获取了该场地不同深度观测点的水头响应曲线,然后使用解析方法对64组数据进行分析和参数评估,同时采用水力走时的方法对井间水力参数分布进行反演计算,最后将得到的结果分别与经典解析解参数估计和热示踪试验结果进行对比验证。结果表明,解析解参数估计的结果虽然能够在一定程度上展现含水层的垂向非均质性,但是无法刻画井间含水层水力参数的非均质分布;与热示踪试验结果的对比验证了基于水力走时反演的水力层析法在刻画裂隙介质水力参数的空间非均质分布的可靠性。 展开更多

关键词 水力层析法 裂隙含水层 水力走时反演 非均质性 热示踪试验

在线阅读 下载PDF 职称材料

判断层间非均质性的新方法 被引量：29

7

作者 李波 罗宪波 +3 位作者 刘英 孙英涛 王学军 翟广福 《中国海上油气（工程）》 2007年第2期93-95,共3页

以往表征层间非均质性多采用渗透率这一储层物性参数,但对于多层合采、注水开发、生产井段长和流体性质变化大的稠油油藏来说,用此难以准确评判储层层间非均质性强弱程度。在原油开采过程中,表示原油在地层中流动难易程度的参数是流动系... 以往表征层间非均质性多采用渗透率这一储层物性参数,但对于多层合采、注水开发、生产井段长和流体性质变化大的稠油油藏来说,用此难以准确评判储层层间非均质性强弱程度。在原油开采过程中,表示原油在地层中流动难易程度的参数是流动系数,因此提出了用流动系数变异程度表征层间非均质性的新方法,流动系数变异程度的计算借鉴了洛伦茨曲线法。选取渤海海域有代表性的3个稠油油田的测压井资料,统计了层间干扰系数与流动系数变异程度的关系,给出了判断同类油田层间非均质性强弱程度的标准,从而更加客观地表征了层间非均质性。此外,通过计算单井的流动系数变异程度,可以估算层间干扰系数的大小。 展开更多

关键词 储层表征 层间非均质性 流动系数变异程度 新方法

在线阅读 下载PDF 职称材料

深层海相碳酸盐岩储层非均质性研究进展 被引量：14

8

作者 尚墨翰 赵向原 +1 位作者 曾大乾 游瑜春 《油气地质与采收率》 CAS CSCD 北大核心 2021年第5期32-49,共18页

近年来,中国在深层海相碳酸盐岩油气领域取得了丰硕的勘探开发成果,但随着部分深层油气藏逐渐进入开发中后期,强烈的储层非均质性对开发效果的影响逐渐显现,亟需对储层非均质性开展研究,以指导油气藏的调整挖潜。深层海相碳酸盐岩储层... 近年来,中国在深层海相碳酸盐岩油气领域取得了丰硕的勘探开发成果,但随着部分深层油气藏逐渐进入开发中后期,强烈的储层非均质性对开发效果的影响逐渐显现,亟需对储层非均质性开展研究,以指导油气藏的调整挖潜。深层海相碳酸盐岩储层中孔、缝、洞等多重介质普遍发育,其形成演化受多期次、多种地质因素作用综合控制,具有耦合发育的特点,使储层呈现出多尺度的强非均质性特征。目前,针对深层海相碳酸盐岩储层非均质性的研究尚处于起步阶段,参考碎屑岩储层非均质性相关理论和研究方法开展碳酸盐岩储层非均质性研究存在针对性和适用性不足的问题。如碎屑岩储层非均质性的层次分类方案并不完全适用于深层海相碳酸盐岩储层,至今还没有建立一套公认的适用于碳酸盐岩储层的非均质性层次分类方案。深层海相碳酸盐岩储层非均质性更加复杂,缺乏对不同介质耦合发育下多尺度非均质性形成机制和分布规律的系统认识。此外,利用传统方法开展深层海相碳酸盐岩储层非均质性空间分布预测和表征精度仍难于满足实际生产需要。下一步研究方向包括:一是开展多重介质系统耦合控制下的多尺度非均质性形成机理研究,建立多尺度非均质性发育模式;二是建立具有适用性的深层海相碳酸盐岩层次(类型)划分方案,结合新技术手段不断提高多尺度非均质性空间分布预测及表征精度;三是开展多尺度非均质性渗流机理研究,阐明非均质性对开发的影响。 展开更多

关键词 碳酸盐岩 储层非均质性 形成机制 主控因素 表征方法 深层海相

在线阅读 下载PDF 职称材料

含水层中透镜体对地面沉降过程的影响机制 被引量：2

9

作者 丁若伟 刘洋 +2 位作者 冯永林 周继强 王全荣 《安全与环境工程》 CAS CSCD 北大核心 2023年第4期141-148,共8页

第四系松散沉积物是发生地面沉降的主要地层,由于复杂的沉积环境导致砂与黏土互层出现,并在沉积过程中形成透镜体。由于透镜体的尺度较小,在研究过程中常被忽略,含有透镜体的非均质地层常被概化为均质的弱透水层或含水层。以宁波地面沉... 第四系松散沉积物是发生地面沉降的主要地层,由于复杂的沉积环境导致砂与黏土互层出现,并在沉积过程中形成透镜体。由于透镜体的尺度较小,在研究过程中常被忽略,含有透镜体的非均质地层常被概化为均质的弱透水层或含水层。以宁波地面沉降为例,根据实测剖面含水层中透镜体的分布,运用COMSOL Multiphysics数值模拟软件对含水层中透镜体的大小及位置进行刻画并进行数值求解,揭示了含水层中透镜体对地面沉降的影响机制。结果表明:考虑含水层中透镜体存在的地面沉降数值模拟过程的拟合精度高于不考虑透镜体存在的数值模型;含水层中透镜体的存在会改变所在位置处的渗透系数,进而改变区域含水层中地下水渗流场的演化;含水层中不同性质透镜体对地面沉降的影响不同,黏性土透镜体分布广泛的地区地面沉降更大;在地面沉降过程中,渗透系数高于周边区域的透镜体处水头变化值减小,使得该区域地面沉降量减小,且地面沉降量随着透镜体渗透系数的增大而减小。本研究结果可为含透镜体地层的地面沉降研究提供理论依据。 展开更多

关键词 透镜体 非均质性 含水层 地面沉降

在线阅读 下载PDF 职称材料

裂缝性油藏离散裂缝网络模型 被引量：18

10

作者 郑松青 张宏方 +1 位作者 刘中春 牟雷 《大庆石油学院学报》 CAS 北大核心 2011年第6期49-54,126,共6页

与常规碎屑岩储层相比,裂缝性油藏储层非均质性强,表征单元体尺度大,难以用等效连续模型表征,而离散裂缝网络模型可以描述储层任意尺度上的非均质性.从裂缝性储层识别预测技术、建模方法、模型应用等方面对离散裂缝网络模型进行分析,指... 与常规碎屑岩储层相比,裂缝性油藏储层非均质性强,表征单元体尺度大,难以用等效连续模型表征,而离散裂缝网络模型可以描述储层任意尺度上的非均质性.从裂缝性储层识别预测技术、建模方法、模型应用等方面对离散裂缝网络模型进行分析,指出其发展趋势依赖3方面技术:(1)在储层识别和预测技术方面,需建立裂缝产状、长度、开度等属性的识别预测模型,为离散裂缝网络模型建模提供准确有效的井点信息和井间信息;(2)在建模技术方面,需进一步研究裂缝产状、长度、开度等属性的空间相关性和结构性及其建模方法;(3)在模型应用技术方面,基于离散裂缝网络模型的数值模拟方法计算成本过高,需降低其计算成本,以满足工程需要. 展开更多

关键词 离散裂缝网络模型 储层表征概念 非均质性 建模方法 数值模拟 裂缝性油藏

在线阅读 下载PDF 职称材料

鄂尔多斯盆地盒8段气藏烃类检测技术研究 被引量：7

11

作者 赵玉华 张盟勃 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第5期40-41,i018,共3页

鄂尔多斯盆地上古生界盒8段气藏属典型的低孔低渗的砂岩岩性气藏,受沉积环境的影响,盒8 段储层在盆地中较为发育,但储层段物性及含气性在横向上存在着严重的非均质性〔1〕。因此,在鄂尔多斯盆地利用地震烃类检测技术进行含气性预测,就... 鄂尔多斯盆地上古生界盒8段气藏属典型的低孔低渗的砂岩岩性气藏,受沉积环境的影响,盒8 段储层在盆地中较为发育,但储层段物性及含气性在横向上存在着严重的非均质性〔1〕。因此,在鄂尔多斯盆地利用地震烃类检测技术进行含气性预测,就成为寻找优质储层的关键技术。文章从SLG气田盒8段气藏入手,通过Aki-Richards公式AVO 建模、结合多波二维〔2〕地震资料,深入研究了SLG盒8段气藏的烃类检测方法。研究认为,在地震资料进行高保真振幅处理的基础上,采用AVO 技术对鄂尔多斯盆地盒8段砂岩气藏进行烃类检测是可行的。 展开更多

关键词 鄂尔多斯盆地 检测技术 RICHARDS 二维地震资料 AVO技术 岩性气藏 低孔低渗 上古生界 沉积环境 非均质性 关键技术 检测方法 振幅处理 烃类检测 砂岩气藏 含气性 SLG 高保真 储层 物性 气田 多波

在线阅读 下载PDF 职称材料

华北油田研制成功Y441-115封隔器

12

《石油钻探技术》 CAS 北大核心 2009年第4期75-75,共1页

关键词 封隔器坐封 华北油田 地层非均质性 油田开发 油井产量 油井产能 含水层 位置确定

在线阅读 下载PDF 职称材料