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软弱膏盐层系滑脱构造变形特征:以库车前陆盆地砂箱物理模拟为例 被引量：1
1
作者 莫涛 郭虹兵 +3 位作者 刘恣君 潘杨勇 范坤宇 邓宾 《大地构造与成矿学》 北大核心 2025年第3期507-519,共13页
褶皱冲断带‒前陆盆地系统普遍受控于软弱岩层滑脱层构造变形和差异剥蚀作用,从而导致褶皱冲断带系统构造解释多样性和油气勘探的复杂性。本文基于库车前陆盆地系统,针对不同厚度膏岩滑脱层系构造变形作用,通过沿走向变化的构造剥蚀‒沉... 褶皱冲断带‒前陆盆地系统普遍受控于软弱岩层滑脱层构造变形和差异剥蚀作用,从而导致褶皱冲断带系统构造解释多样性和油气勘探的复杂性。本文基于库车前陆盆地系统,针对不同厚度膏岩滑脱层系构造变形作用,通过沿走向变化的构造剥蚀‒沉积作用砂箱物理模拟实验和野外地质调查等研究,揭示沿走向变化的剥蚀‒沉积作用导致软弱膏岩层系滑脱构造变形差异特征。滑脱层变形导致深‒浅部地层变形特征具有差异性,深部层系受挤压缩短基底卷入变形发育逆冲叠瓦断层及其双重构造变形特征,浅部层系沿硅胶滑脱层顺层逆冲滑脱,形成冲起构造。受控多期冲断变形作用中-厚层硅胶砂箱模型滑脱层变形过程具明显的沿前陆盆地向断层断距减小的特征。塔里木盆地北缘库车前陆坳陷发育厚层新生代膏盐岩,控制形成一系列复杂的盐相关构造和主断层带,软弱盐层对其上覆层系和下伏基底差异性调节作用,导致区域构造带深浅部脱耦作用显著。同构造沉积地层可能抑制膏岩滑脱多期次冲断变形作用,导致盐上层系滑脱变形相对较弱。 展开更多
关键词 砂箱物理模拟 膏盐滑脱层 构造‒沉积耦合 褶皱冲断带 塔里木盆地北缘
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振冲碎石桩地基处理物理模拟相似性初步研究 被引量：1
2
作者 周燕国 王训阳 +1 位作者 姚鹏飞 刘代峰 《岩土工程学报》 北大核心 2025年第S1期5-9,共5页
正确认识振冲器的振源特性和碎石桩成桩过程,对揭示振冲碎石桩加固机理有重要意义。由于实际工程中难以观测地基内部的振冲施工过程,开展物理模拟重现该过程并观测振动响应是一种可行的研究手段。从原型振冲器与模型振冲器对地基土体作... 正确认识振冲器的振源特性和碎石桩成桩过程,对揭示振冲碎石桩加固机理有重要意义。由于实际工程中难以观测地基内部的振冲施工过程,开展物理模拟重现该过程并观测振动响应是一种可行的研究手段。从原型振冲器与模型振冲器对地基土体作用荷载相似的角度出发,首先将振冲器圆锥摆运动简化为平面内摆动,通过力矩平衡分析推导了振冲器对周围土体的振动压力表达式;然后基于Buckinghamπ定理,通过量纲分析获得了振动压力相似常数,发现振冲器偏心块质量、偏心距、偏心块转动角速度和重力加速度是关键影响参数;最后通过方程分析法推导了振冲器产生的最大输出机械功率、激振力和激振加速度等振源特性参数的相似常数。据此提出了一种可用于常重力和超重力环境的模型振冲器相似律设计方法,为实现振冲碎石桩施工过程物理模拟提供了科学依据。 展开更多
关键词 振冲碎石桩 振源特性 模型振冲器 物理模拟 相似性
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碳酸盐岩气藏井网加密开采提高采收率大型仿真物理模拟实验
3
作者 胡勇 焦春艳 +6 位作者 赵益 吴娟 贾松 杨东升 郭长敏 陈灿 陈璐瑶 《海相油气地质》 北大核心 2025年第2期185-192,共8页
为了研究井网加密开采对碳酸盐岩气藏提高采收率的作用,以四川盆地磨溪雷一1气藏为研究对象,建立了一套18 m长的大型仿真物理模拟实验方法和装置。在渗透率为0.56×10-3μm2,不同含水饱和度条件下,实验模拟单井开采和井网加密开采... 为了研究井网加密开采对碳酸盐岩气藏提高采收率的作用,以四川盆地磨溪雷一1气藏为研究对象,建立了一套18 m长的大型仿真物理模拟实验方法和装置。在渗透率为0.56×10-3μm2,不同含水饱和度条件下,实验模拟单井开采和井网加密开采两种方式,对于井网加密开采方式,实验进一步对比分析了分批加密、同时加密两种方式在两种不同加密时机(稳产期末和废弃条件)时对气藏采收率效果的影响。实验结果表明:①单井开采时,采收率受含水饱和度影响十分显著,在含水饱和度为20%~50%的条件下,不加密时采收率为14.6%~64.7%;两口井加密后采收率可提高至85.9%~92.7%,效果明显;②加密井提高采收率主要是发挥两方面的作用:一方面是提高未动用区储量动用范围,另一方面是提高已动用区压降效率。气藏储量动用情况与含水饱和度和距离气井远近密切相关,井网加密可以根据储量动用情况进行部署,优选储量未动用区域和已动用(未充分)区域。③部署加密井提高采收率幅度随加密井数增加呈现先增加后降低的趋势,因此,建议老区需要根据气藏剩余储量特征合理优化加密井数,不宜过度加密。从提高采收率幅度和开采效率两个角度分析,在稳产期末采用集中部署加密井同时加密方式,对延长稳产期、提高采收率和缩短生产周期更为有利。研究成果对于气藏井网加密部署提高采收率具有指导意义。 展开更多
关键词 天然气藏 碳酸盐岩 井网加密 提高采收率 物理模拟
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多期裂陷盆地斜向伸展变形主控因素分析--来自砂箱物理模拟实验的启示
4
作者 王琦 孙永河 +3 位作者 巩磊 王有功 常德双 张万福 《石油实验地质》 北大核心 2025年第2期441-450,共10页
为了探讨多期裂陷盆地中先存断裂及其与不同伸展方向之间夹角(斜度α)对斜向伸展变形和洼槽结构的影响,利用砂箱物理模拟实验,基于相似性原理,设计了三组物理模拟实验,即不同斜度(α)斜向伸展物理模拟实验和两组斜向伸展—走滑叠加变形... 为了探讨多期裂陷盆地中先存断裂及其与不同伸展方向之间夹角(斜度α)对斜向伸展变形和洼槽结构的影响,利用砂箱物理模拟实验,基于相似性原理,设计了三组物理模拟实验,即不同斜度(α)斜向伸展物理模拟实验和两组斜向伸展—走滑叠加变形物理模拟实验。实验结果表明:(1)多期裂陷盆地中,伸展方向与先存断裂之间的夹角变化控制着走向滑动分量和倾向滑动分量的比例,影响洼槽结构,夹角越大,倾向滑动分量越大,洼槽宽度越大;反之,洼槽宽度减小。(2)受先存断裂分布的影响,不同演化阶段,先存断裂再活动方式不同,对于斜向伸展—走滑叠加变形过程,先存走滑断裂与边界断裂之间的距离较大时,洼槽呈单断半地堑特征;二者间距较小时,走滑断裂也控陷,洼槽呈现双断地堑结构。(3)多方位展布的先存边界断裂再活动控制形成的洼槽深度和压扭褶皱幅度也受二者距离的影响,随着先存边界断裂与走滑断裂距离的增加,张扭区洼槽深度逐渐增大,压扭区褶皱幅度逐渐增加;反之,洼槽深度越小,褶皱幅度越低。 展开更多
关键词 斜向伸展变形 断裂变形 盆地构造 物理模拟 多期裂陷盆地
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含氦−富氦气藏氦气竞争溶解物理模拟实验研究 被引量：3
5
作者 邹易 罗情勇 +6 位作者 陈践发 邹华耀 杜涛 刘晓强 蔡鑫勇 余成明 方子龙 《煤田地质与勘探》 北大核心 2025年第6期96-108,共13页
【背景】氦气因其独特的物理化学性质广泛应用于高科技和科研领域。地层水在氦气的运移与富集过程中起着关键作用,氦气通常以溶解形式随地层水在孔隙或裂缝中移动。当富氦流体迁移至浅层天然气藏时,氦气与其他气体发生溶解与解吸交换,... 【背景】氦气因其独特的物理化学性质广泛应用于高科技和科研领域。地层水在氦气的运移与富集过程中起着关键作用,氦气通常以溶解形式随地层水在孔隙或裂缝中移动。当富氦流体迁移至浅层天然气藏时,氦气与其他气体发生溶解与解吸交换,这一过程受地层温度、压力、水矿化度及其他气体竞争溶解影响。目前,针对在地层条件下氦气与其他气体竞争性溶解机制及其对含氦−富氦天然气藏中氦气富集影响的研究尚显不足。【方法】四川盆地金秋气田为近期发现的含氦−富氦气田,以该气田作为研究对象,依据四川盆地金秋气藏的实际地质资料,设置不同温度、压力和水矿化度条件,通过物理模拟探讨氦气与其他气体的竞争性溶解机制,及其对天然气藏中氦气富集的影响。【结果和结论】(1)在压力为10~60 MPa和温度为20~150℃条件下,同一矿化度地层水中,氦气溶解度随温度的升高呈先下降后上升的趋势,随压力的升高而升高;在压力为25 MPa和温度为70℃条件下,氦气溶解度随地层水矿化度(0~300 g/L)的增加而显著降低;在压力为10~60 MPa、温度为20~150℃和地层水矿化度为84.5 g/L的条件下,氦气与氮气的混合气体中氦气比例越高,氦气在地层水中的溶解度越大。(2)金秋气藏中氦气富集受到以下因素影响:地层温度和压力的降低和有机质生烃作用引发的烃类气体富集,共同促使地层水中氦气溶解度下降,使氦气从地层水中脱溶;烃类气体能够携带氦气向浅部地层运移,在运移过程中地层温度和压力的进一步降低会加速氦气在地层水中的脱溶,并随烃类气体充注到浅部气藏,使得浅部气藏的氦气含量相对深部气藏更高;异常低压气藏相对异常高压气藏和常压气藏充注强度较低,对气藏中氦气的稀释作用更小,且异常低压气藏相对周围地层的压力更低,有利于氦气的富集。因此,四川盆地浅层异常低压天然气藏有望成为氦气富集的有利区。 展开更多
关键词 氦气 竞争溶解机制 溶解−脱溶 物理模拟 氦气富集机制 四川盆地 金秋气田
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浅水三角洲沉积物理模拟与数值模拟的对比研究
6
作者 李恬恬 胡光明 +6 位作者 徐佑德 张亚金 王军 薛辉 刘先录 张庭瑀 周玉钦 《沉积学报》 北大核心 2025年第3期860-879,共20页
【目的】沉积物理模拟与数值模拟的融合是沉积模拟技术发展的必然趋势,笔者以浅水三角洲为例,开展沉积物理模拟和数值模拟的对比研究,探索二者一体化中存在的问题。【方法】选取泥沙比、岸线迁移速度(湖平面下降速度)、入口流量三个影... 【目的】沉积物理模拟与数值模拟的融合是沉积模拟技术发展的必然趋势,笔者以浅水三角洲为例,开展沉积物理模拟和数值模拟的对比研究,探索二者一体化中存在的问题。【方法】选取泥沙比、岸线迁移速度(湖平面下降速度)、入口流量三个影响因素,分别采用沉积物理模拟与数值模拟方法对浅水三角洲进行模拟,并对两种模拟中沉积体长宽比、面积、前缘粗糙度进行对比分析。【结果与结论】(1)泥沙比、岸线迁移速度(湖平面下降速度)和入口流量对浅水三角洲的长宽比、面积和前缘粗糙度的变化都有明显的影响;(2)从宏观形态上看,物理模拟与数值模拟结果具有一致性,且数值模拟显示1000 m3/s的河口流量是浅水三角洲形态从方格状变为叶状的参考阈值;(3)在浅水三角洲形成的具体过程中,物理模拟与数值模拟有所不同,物理模拟显示浅水三角洲有两种发育机制,其一是分流河道分流与扇面片流交替所致的朵体与前缘交替生长,其二是河口不断改道所致的朵体交替生长,而在数值模拟中,浅水三角洲的成长过程始终伴随着决口导致旧分流河道的废弃、新分流河道和河口砂坝(朵体)的快速形成,朵体主要表现为指状,鲜见扇形朵体。这一研究对探索沉积物理模拟与沉积数值模拟的一体化具有参考意义。 展开更多
关键词 沉积 物理模拟 数值模拟 浅水三角洲 泥沙比 岸线迁移 入口流量 前缘粗糙度
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油藏型储气库周期注采渗流和库容特征物理模拟
7
作者 张国辉 徐德月 +5 位作者 李佳慧 绪磊 黄亮 马健 李娜 张禄 《油气藏评价与开发》 北大核心 2025年第6期1139-1146,共8页
油藏型储气库流体渗流涉及油气水三相,其库容空间不仅包含气置换液的孔隙空间,油气间还存在溶解与组分传质作用。为明确周期注采过程中油气水互驱相渗特征和储气空间的组成,基于油藏型储气库运行工况,开展了多轮次气水、油水、气油互驱... 油藏型储气库流体渗流涉及油气水三相,其库容空间不仅包含气置换液的孔隙空间,油气间还存在溶解与组分传质作用。为明确周期注采过程中油气水互驱相渗特征和储气空间的组成,基于油藏型储气库运行工况,开展了多轮次气水、油水、气油互驱相渗实验及多周期注采长岩心仿真物理模拟实验,分析了两相互驱渗流规律、周期注采气驱液效率及油气相态变化,研究了储气库周期注采渗流能力、驱油效率及库容空间的变化规律。实验结果表明:①多轮次两相互驱过程中,水相会降低气相、油相的渗流能力,不利于储气库建库扩容;②采用“地层压力下气驱到极限采收率+上下限压力循环注采”的建库模式进行长岩心建库物理模拟,模型最终驱油效率达65.11%,其中水驱采油20%,气驱采油37.51%,循环注采占7.6%。连续气驱阶段是主要提采阶段,循环注采阶段为建库形成阶段;③长岩心气驱液置换的孔隙体积是库容量的主要组成部分,占比超70%,残余油溶解气和残余油收缩孔隙体积占比不足30%。第14轮次注采气后,库容量和工作气量均趋于稳定,二者主要受含气饱和度影响。因此,建议在油藏型储气库建库中,不宜急于进行衰竭采气,应优先实施“提采”策略,再开展“建库”工作。保持地层压力气驱油,待达到极限采收率后,再进行循环注采建库,以充分提高油水采出程度,进而提升库容量和工作气量。 展开更多
关键词 油藏型储气库 多轮次两相互驱 渗流特征 长岩心物理模拟 库容量 工作气量
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走滑应力特征下川南深层页岩高温真三轴压裂物理模拟试验
8
作者 刘宇鹏 常鑫 +4 位作者 杨春和 郭印同 侯振坤 李双明 贾长贵 《岩土力学》 北大核心 2025年第10期3104-3116,共13页
当前深层页岩已成为页岩气探勘开发的主阵地,渝东南地区作为我国页岩气开发的主战场,其独特的高温、层理发育和走滑应力地质特征导致水力压裂缝高扩展受限,严重阻碍了页岩气的增产改造。基于此,开展温度-结构-应力三控机制影响下的真实... 当前深层页岩已成为页岩气探勘开发的主阵地,渝东南地区作为我国页岩气开发的主战场,其独特的高温、层理发育和走滑应力地质特征导致水力压裂缝高扩展受限,严重阻碍了页岩气的增产改造。基于此,开展温度-结构-应力三控机制影响下的真实页岩大尺寸真三轴物理模拟压裂试验,系统探究了温度、压裂液黏度、注入排量和地应力差等关键参数对压裂改造效果的影响机制,并采用分形维数计算方法,对储层水力压裂改造效果进行了定量评估。研究结果表明:三控机制作用下,压后缝网形态呈现扁平化特征,热冲击活化层理诱导裂缝转向,显著抑制缝高扩展;应力差增大、采用高黏压裂液和大注液排量施工可促进裂缝穿层扩展。高温环境虽弱化岩石破裂强度,但会增强岩石塑性特征,导致延伸压力升高;压裂液黏度对延伸压力呈非线性调控,中等黏度可平衡滤失效应与黏滞阻力,实现延伸压力优化。储层整体改造效果分析表明,高温和大排量泵注显著提升缝网分形维数,暂堵压裂技术对促进体积改造和提高缝网复杂度效果显著。热冲击引发弱面张性扩展,且在裸眼段生成大量微裂纹,采用暂堵压裂工艺可重构流体能量分布,有效沟通未被利用的裂缝系统。 展开更多
关键词 深层页岩 走滑应力 层理 水力压裂 物理模拟
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基于3D打印的裂隙围岩巷道变形破坏特征物理模拟研究
9
作者 王宗可 蒋力帅 +3 位作者 刘玉磊 何鑫 赵武胜 黄屹峰 《采矿与岩层控制工程学报》 北大核心 2025年第3期128-140,共13页
煤矿巷道围岩普遍存在结构复杂、裂隙发育等特点,极大影响巷道的稳定性,因此研究裂隙围岩巷道变形破坏特征具有重要的理论意义和工程价值。以西部某煤矿12上302辅运巷为工程背景,采用砂型3D打印技术分层制备完整围岩巷道与裂隙围岩巷道... 煤矿巷道围岩普遍存在结构复杂、裂隙发育等特点,极大影响巷道的稳定性,因此研究裂隙围岩巷道变形破坏特征具有重要的理论意义和工程价值。以西部某煤矿12上302辅运巷为工程背景,采用砂型3D打印技术分层制备完整围岩巷道与裂隙围岩巷道物理模型,通过双轴加载试验与数字散斑技术(DIC)相结合的方式,探究围岩裂隙对巷道变形破坏规律的影响以及裂隙围岩巷道破坏分区特征。研究结果表明:采用粒径为0.070~0.140 mm和0.100~0.200 mm的硅砂,并改变基质配比,能够实现不同煤岩强度的分层打印,满足各煤岩强度比例关系;双轴加载后完整围岩巷道模型呈现巷道肩角处首先出现裂纹,两帮破碎且顶板下沉,以剪切破坏为主。裂隙围岩巷道模型的破坏主要沿预制裂隙演化,两帮破坏更加明显且出现块状破碎,一定程度上再现了实际工程巷道变形破坏特征;通过现场实测裂隙参数,并借助砂型3D打印技术可将测得裂隙参数导入巷道物理模型,能有效模拟实际工程中的巷道围岩变形破坏情况。研究成果能够为裂隙围岩巷道变形破坏特征的进一步研究提供借鉴,为砂型3D打印技术在巷道物理模型的应用提供试验基础。 展开更多
关键词 裂隙围岩 砂型3D打印 巷道物理模拟 DIC 破坏特征
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地震物理模拟技术在地球物理专业教学中的应用
10
作者 龚飞 彭苏萍 +2 位作者 邹冠贵 刘毅 陈豪 《实验技术与管理》 北大核心 2025年第2期88-95,共8页
地震勘探的基本概念抽象、理论知识范围广泛,需要学生切身实践才能达到教学效果。然而,野外实际勘探周期长、危险系数高、制约因素多,不利于教学工作开展。为帮助学生深入理解地震勘探理论方法,加强工程实践能力,该文提出将地震物理模... 地震勘探的基本概念抽象、理论知识范围广泛,需要学生切身实践才能达到教学效果。然而,野外实际勘探周期长、危险系数高、制约因素多,不利于教学工作开展。为帮助学生深入理解地震勘探理论方法,加强工程实践能力,该文提出将地震物理模拟技术融入地球物理专业教学。以基于地震物理模拟的页岩储层脆性特征研究为例,详细介绍地震数据采集、处理和解释技术流程,明确在实施过程中可能遇到的难点以及需要掌握的要点。通过开展地震物理模拟技术全过程教学,学生能够实践地震数据采集、处理和解释流程,学习地震波传播规律,提升对地质信息的深度解读能力。 展开更多
关键词 物理模拟教学 地球物理学 地震勘探 数据采集
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矿井突水巷道涉水人员稳定性物理模拟试验研究
11
作者 武强 姚义 +5 位作者 杜沅泽 李会平 赵颖旺 徐华 刘守强 王潇 《煤炭学报》 北大核心 2025年第1期13-22,共10页
考虑矿井水害中多因素影响下涉险人员危险性的科学评价是人员应急疏散救援工作的重要研究内容。目前在水害中涉险人员的危险判断主要依赖经验,带有一定的盲目性,试验研究却鲜有报道。鉴于此,构建矿井突水巷道涉水人员稳定性物理模拟试... 考虑矿井水害中多因素影响下涉险人员危险性的科学评价是人员应急疏散救援工作的重要研究内容。目前在水害中涉险人员的危险判断主要依赖经验,带有一定的盲目性,试验研究却鲜有报道。鉴于此,构建矿井突水巷道涉水人员稳定性物理模拟试验模型,开展不同巷道坡度上多种水流条件下圆柱体模型力学监测、人员涉水站立稳定性和涉水行走速度测试研究。通过试验数据分析,提炼矿井水害应急逃生过程中人员涉水稳定性和涉水行走安全速度潜在关系,以揭示矿井突水巷道中人员涉水逃生和巷道坡度、水流等因素的规律。试验研究结果表明:①圆柱体模型力学监测试验中,随着进入巷道模型来流的单宽流量增大,距坡面5 cm高处传感器其60 s监测力的时均值和最大值均呈正相关性;其中力学监测值以一个范围“带”的方式出现,在均值水平上下波动变化,服从近似正态或正态分布;而45 cm高处的传感器出现被拉伸状态,表明人体在巷道水流作用下会出现滑移失稳的危险可能;②人体站立稳定性测试中,在涉水逃生中同一水流条件人员不同站立姿态下,涉水稳定性差异明显,表明人体的有效迎流面积大小变化对稳定性影响关键且敏感;③巷道10°、15°和20°斜坡上人员涉水行走试验分析中,人员涉水行走平均速度下降为0.2 m/s左右时,人体涉水站立相当困难,可称其为涉水行走安全速度阈值;同时,提出“上游水位×拟合斜率+无水速度截距”式表征涉水行走安全速度与进水水位之间的线性负相关性,并可拟合确定预测函数;④在巷道斜坡上人员进行逆水上坡行走、顺水下坡行走和无水上坡、无水下坡多种测试,通过数据统计分析揭示人员在巷道斜坡上逆水上坡和顺水下坡与坡度的线性负相关性,提出“坡度×拟合斜率+水平速度截距”式拟合确定具体预测函数。开展矿井水害中巷道上涉水人员稳定性物理模拟试验,揭示人员涉水疏散的稳定性和安全速度阈值潜在规律,以期推动水害智能应急救援的理论优化和定量模型研究发展,为矿井水害智能应急救援系统辅助决策等研究建设提供科学支撑。 展开更多
关键词 矿井水害 涉险人员 物理模拟试验 涉水稳定性 涉水行走安全速度
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利用物理模拟地震数据验证基于方位各向异性的裂缝预测方法
12
作者 刘恩良 丁拼搏 +2 位作者 张峰 霍守东 李向阳 《地球物理学报》 北大核心 2025年第7期2684-2702,共19页
裂缝在油气勘探和开发过程中起着重要的作用.方位各向异性叠前地震反演是预测裂缝的重要手段之一.不同的方位各向异性分析和反演方法预测的中观尺度裂缝(1/10至1/4地震波长)结果不一致,裂缝预测结果验证困难.针对这一问题,本文依据四川... 裂缝在油气勘探和开发过程中起着重要的作用.方位各向异性叠前地震反演是预测裂缝的重要手段之一.不同的方位各向异性分析和反演方法预测的中观尺度裂缝(1/10至1/4地震波长)结果不一致,裂缝预测结果验证困难.针对这一问题,本文依据四川盆地南部龙马溪组页岩储层的测井和构造解释成果,构建了符合研究区地下实际特征的物理模型.通过室内超声波采集和地震资料处理,获得了宽方位叠前偏移OVT(Offset Vector Tile,偏移距矢量片)道集.分别利用四种方位各向异性反演方法获取了目的层各向异性强度和方位信息,通过定性和定量等分析手段验证了这些方法预测中观尺度裂缝的可行性和可靠性.结果表明,四种方位各向异性裂缝预测方法均可用于中观尺度裂缝的预测,但预测结果存在一定的误差.基于Rüger公式的AVAZ(Amplitude Variation with incident Angle and Azimuth,振幅随入射角和方位角变化)方位各向异性反演方法 (方法 3)预测的中观尺度裂缝方位角误差最小,平均绝对误差为10.5°.裂缝预测结果在构造相对平缓区可靠性较高,在构造横向变化剧烈的区域误差较大. 展开更多
关键词 裂缝预测 方位各向异性 OVT地震道集 三维地震物理模拟
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异地盐席发育区输导体系油气运聚物理模拟--以墨西哥湾博格斯盆地Perdido构造带为例
13
作者 樊妍 向才富 +7 位作者 杨松岭 逄林安 陈经覃 李爱山 陈亮 蒋善斌 司永康 杨明慧 《石油实验地质》 北大核心 2025年第2期347-361,共15页
博格斯盆地是墨西哥湾西部典型的含盐被动陆缘盆地,油气资源丰富,其Perdido构造带异地盐席发育区形成了由异地盐席底部构造、断层和古新统—始新统Wilcox组构成的油气输导体系。由于Perdido构造带水体较深且盐构造活动复杂,其异地盐席... 博格斯盆地是墨西哥湾西部典型的含盐被动陆缘盆地,油气资源丰富,其Perdido构造带异地盐席发育区形成了由异地盐席底部构造、断层和古新统—始新统Wilcox组构成的油气输导体系。由于Perdido构造带水体较深且盐构造活动复杂,其异地盐席发育区的油气输导特征和输导效率不明。因此,定量评价Perdido构造带异地盐席发育区油气输导体系的输导效率、厘清不同类型输导体系输导效率的差异性及其影响因素对减少勘探风险尤为重要。基于地震、钻井和测井等资料,对Perdido构造带异地盐席发育区发育的下倾型、波浪型和上倾型三种形态的油气输导体系开展了油气运聚物理模拟实验。研究表明,与盐席底部砂泥岩相比,三种形态油气输导体系中Wilcox组均呈现更高的输导效率,是油气运移的优势通道。不同形态油气输导体系的输导效率在油气运移的不同时期存在差异,具体表现为始新世末期下倾型输导体系的输导效率最高;渐新世末期上倾型输导体系的输导效率最高。始新世末期和渐新世末期,研究区断层活动性强,促进油气输导。Perdido构造带异地盐席发育区的油气输导效率受输导体系的物性、油气运移距离和源储压差等因素的影响,其中,源储压差为主要控制因素,油气运移距离为次要控制因素,输导体系物性的影响相对较弱。 展开更多
关键词 输导效率 油气运聚物理模拟 盐构造 Perdido构造带 博格斯盆地
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塔里木盆地超深层走滑断裂结构及垂向生长过程构造物理模拟实验
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作者 能源 谢舟 +5 位作者 邵龙飞 阮畦畦 康鹏飞 张佳楠 田志文 刘根骥 《石油勘探与开发》 北大核心 2025年第5期1041-1053,共13页
针对塔里木盆地超深层走滑断裂带垂向生长演化过程不明、碳酸盐岩缝洞体储层垂向分布复杂的问题,通过柯坪地区野外露头分析、富满油田地震资料解释及构造物理模拟实验等方法对走滑断裂垂向演化过程进行研究。结果表明:(1)露头及超深层... 针对塔里木盆地超深层走滑断裂带垂向生长演化过程不明、碳酸盐岩缝洞体储层垂向分布复杂的问题,通过柯坪地区野外露头分析、富满油田地震资料解释及构造物理模拟实验等方法对走滑断裂垂向演化过程进行研究。结果表明:(1)露头及超深层地震剖面解释表明,走滑断裂内部可形成断层核-破碎带-原岩3层结构,断层核在垂向空间内可以划分为缝洞体、断层泥及角砾岩带3种结构。受走滑断裂带结构及生长演化过程影响,缝洞体分布表现出明显的垂向分层性。(2)超深层地震剖面显示走滑断裂带发育多层缝洞体,可分为顶部破裂型、中部连接型、深部终止型及层内破裂型4种类型。(3)构造物理模拟实验及超深层地震资料解释揭示走滑断裂在垂向上经历了分层破裂—垂向生长—连接扩展3个演化阶段;应用粒子测速监测技术发现,断裂带演化的初始阶段首先在顶部或底部形成初始破裂,在断层生长阶段初始破裂逐渐演化成断裂空腔,随后在地层中部出现新的破裂,与深浅层断裂空腔连接形成完整的断层带。(4)超深层碳酸盐岩地层主要发育3类缝洞型油藏(花状破碎型、深大断裂型、错断叠接型),前两类缝洞体发育规模更大、油气成藏条件好、勘探潜力大。 展开更多
关键词 走滑断裂 垂向生长 演化过程 构造物理模拟 奥陶系 碳酸盐岩缝洞体 超深层 塔里木盆地 富满油田
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渤海湾盆地南堡凹陷构造成因解析:来自地震资料解释与三维砂箱物理模拟实验的启示
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作者 王于恒 于福生 +4 位作者 宋璐 王丹丹 赵宝银 齐伊梨 孟令箭 《地质学报》 北大核心 2025年第8期2597-2620,共24页
裂陷盆地形成过程受多因素制约,如基底先存构造、沉积物质能干性、裂陷期次与裂陷方向,最终会形成多组走向不同,规模各异的断裂系统,组成多种构造样式。这无疑使盆地构造解析变得极为困难,本文通过三维地震资料解释与对照组构造物理模... 裂陷盆地形成过程受多因素制约,如基底先存构造、沉积物质能干性、裂陷期次与裂陷方向,最终会形成多组走向不同,规模各异的断裂系统,组成多种构造样式。这无疑使盆地构造解析变得极为困难,本文通过三维地震资料解释与对照组构造物理模拟实验,重现多因素影响下东营组以来南堡凹陷南北向伸展形成演化过程。研究表明:①南堡凹陷是发育在先存构造基底条件下的多期裂陷产物。最终在明化镇组形成南北分区变形,东西分段相连,上下分层变形的构造格局。②凹陷南部的先存古隆起影响均匀分布的伸展变形,北部形成分段相连的网状交织式新生断裂系统,南部先存构造再活化形成东西两侧弧形雁列式继承断裂系统。多期异向裂陷过程中形成的北东向先存断层面是制约晚期断层定向排列的重要因素。③韧性滑脱层是增强断层相互作用的关键物质因素,促进了孤立断层彼此连接,形成东西向分段连接的正断层组合,断层通过自身的弯曲容纳由先存构造导致的斜向伸展位移。 展开更多
关键词 渤海湾盆地 先存构造 韧性滑脱层 构造物理模拟实验 南堡凹陷
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旋转正断层封闭性研究:来自于砂箱物理模拟实验的启示
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作者 冯桂民 陈书平 +1 位作者 王中昱 黄学尧 《地质科学》 北大核心 2025年第2期404-414,共11页
伸展型盆地中的嵌套断层组合,经常发育在滚动背斜,或发育在多米诺式断层上;这些断层会发生旋转,断层倾角随之发生变化,从而影响着断层的封闭性,影响着油气运移和聚集。本文通过设计双三棱柱、可旋转刚性块,利用干砂和黏土模拟伸展条件... 伸展型盆地中的嵌套断层组合,经常发育在滚动背斜,或发育在多米诺式断层上;这些断层会发生旋转,断层倾角随之发生变化,从而影响着断层的封闭性,影响着油气运移和聚集。本文通过设计双三棱柱、可旋转刚性块,利用干砂和黏土模拟伸展条件下的旋转断层,通过观察断层活动和沿断层面的泥岩涂抹情况,来对比分析旋转断层封闭性。模拟实验证明,倾角变缓的断层活动强度大,倾角变陡的断层活动强度小;前者断面紧闭、涂抹强,后者断面开启、涂抹弱。对于倾角变缓的断层,断层活动性和封闭性具有分段特点,下段断面缓、断层紧闭、涂抹强,封闭性好;上段断面陡、断层相对开启、涂抹相对弱,封闭性相对差。这些认识被油田勘探实践所证实,对指导多米诺式断层上部和铲式断层上盘旋转断层的油气勘探具有参考意义。 展开更多
关键词 砂箱物理模拟 旋转断层 倾角 断层封闭性 油气勘探
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基于多源传感监测的大型尾矿库溃坝物理模拟及冲击影响研究
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作者 刘勇锋 张超 《河南理工大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第6期64-74,共11页
目的为了深入探究大型尾矿库极端工况下溃坝过程中孔隙水压力、土压力的动态演化规律以及下泄尾砂流的冲击特性和运动行为,为高势能尾矿库风险评估与安全防控提供科学依据。方法以广东某大型山谷型尾矿库为原型,基于几何相似比1∶100构... 目的为了深入探究大型尾矿库极端工况下溃坝过程中孔隙水压力、土压力的动态演化规律以及下泄尾砂流的冲击特性和运动行为,为高势能尾矿库风险评估与安全防控提供科学依据。方法以广东某大型山谷型尾矿库为原型,基于几何相似比1∶100构建高精度室内物理模型,并创新性地集成了多源传感监测系统。试验模拟了500年一遇极端降雨引发洪水漫顶导致的溃坝情景,并系统记录从蓄水、漫顶、溃口形成扩展到最终失稳的完整过程。结果结果表明:(1)孔隙水压力呈“蓄水阶段阶梯上升、溃决阶段骤降、消散阶段缓慢降低”的三阶段演化特征,坝体附近孔压消散速率较库尾快40%;(2)土压力变化在坝体前部区域响应剧烈,峰值达13.6 kPa后线性衰减,中后部保持稳定,反映出溃口影响范围的空间非均匀性;(3)溃流量与泥沙瞬时剥离量呈非线性正相关关系,最大溃流量达240万m^(3),相当于原型总库容的48.7%,溃口峰值流速2.6 m/s;(4)下泄尾砂流流速分布受地形粗糙度控制,沟道中部流速呈“驼峰形”,泄流量增大时演变为“双驼峰形”,垂直沟道流速符合“中间快、两侧慢”特征,涡量峰值与地形粗糙度正相关。结论研究提出的“双驼峰流速模型”揭示了复杂地形条件下尾矿浆体下泄的流态特征与涡量演变规律,为尾矿库下游灾害范围预测、冲击力评估和防护工程设计提供了新的理论工具与技术支撑。 展开更多
关键词 尾矿坝 物理模拟 多源传感监测 溃流动力学 双驼峰流速模型
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煤矿冲击地压数值物理模拟方法与应用研究
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作者 齐庆新 王守光 +7 位作者 王美美 崔春阳 刘化广 王嘉敏 穆鹏宇 朱小景 李海涛 许学伟 《矿业安全与环保》 北大核心 2025年第1期1-13,共13页
由于冲击地压现场试验危险性高、监测困难、难以控制触发机制等局限,建立有效的物理相似模拟和数值模拟方法是冲击地压机理与防治研究的重要手段。针对冲击地压物理相似模拟,介绍了相似模拟实验材料的研发进展,在静力相似准则基础上发... 由于冲击地压现场试验危险性高、监测困难、难以控制触发机制等局限,建立有效的物理相似模拟和数值模拟方法是冲击地压机理与防治研究的重要手段。针对冲击地压物理相似模拟,介绍了相似模拟实验材料的研发进展,在静力相似准则基础上发展了煤岩体动力相似准则,提出了惯性力相似条件,在此基础上开展材料研发和相似模型设计,研究表明:由高聚物、石英砂等组成的相似材料与煤岩动力破坏过程的强度和破坏模式等均具有较好的相似性;结合冲击地压应力波场物理相似模拟试验台,开展了波场传播诱冲过程相似模拟实验,发现应力波在顶底板间相互干涉、叠加,形成煤层槽波,应变场整体上也逐步汇聚在煤层,形成局部化带,最终导致冲击破坏。针对冲击地压数值模拟,介绍了有限元法等连续介质力学方法、离散元法等不连续变形模拟方法,以及连续介质力学-不连续变形耦合方法在冲击地压数值模拟中的研究进展,分析了非线性有限元与不平衡力理论在研究冲击地压潜在风险中的应用前景,围绕煤岩体弹射的势动能瞬态转换力学机制,分别阐述了弹射前期高弹性能体形成、弹射中期岩体瞬间脆断和块体形成的非平衡条件、弹射后期块体运动的模拟思路。最后,介绍了近场动力学与有限元耦合模拟算法在模拟煤岩冲击地压连续-非连续转换中的初步应用,取得了预期效果。本研究有望为煤矿冲击地压模拟提供新思路,对于煤矿安全生产具有重要意义。 展开更多
关键词 冲击地压 物理相似模拟 动力相似准则 数值模拟 弹射理论模型
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环形水槽物理模拟的沉积学应用与发展趋势
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作者 孙浩南 谈明轩 姚鹏 《沉积学报》 北大核心 2025年第3期797-812,共16页
【意义】水槽沉积模拟实验是模拟沉积物沉积过程、揭示其形成机理的有效手段之一,对水利工程、沉积地质学及油气勘探等具有重要意义。环形水槽能够使流体在惯性力与剪切力作用下发生持续流动,被近似认为在无限长距离上搬运与沉积,因此... 【意义】水槽沉积模拟实验是模拟沉积物沉积过程、揭示其形成机理的有效手段之一,对水利工程、沉积地质学及油气勘探等具有重要意义。环形水槽能够使流体在惯性力与剪切力作用下发生持续流动,被近似认为在无限长距离上搬运与沉积,因此可以从搬运距离和流体速度方面近似还原模拟环境流体,突破了传统水槽模拟的应用局限性。【进展】为应对不同研究需求,环形水槽衍生出4种类型,包括常规环形水槽、底栖式原位环形水槽、小型环形水槽以及跑道式环形水槽。目前环形水槽物理模拟在泥沙特性、底形构造、沉降机制等方面取得了丰硕成果。随着技术设备的发展,相关沉积地质学物理模拟研究也取得了重要进展。其中,重力流沉积、细粒沉积物的沉积学特征以及潮汐与波浪沉积已经成为环形水槽沉积地质学物理模拟的重要研究对象。尽管如此,环形水槽物理模拟尚存在诸多不足,例如二次环流的影响、沉积物横向演化的追踪对比等问题将在后续研究中通过完善实验方案与提高测量精度进行优化。【结论与展望】基于沉积学原理系统拓展环形水槽物理模拟在沉积学中的应用范围,将对基础沉积学理论的创新发展以及细粒沉积学、非常规油气沉积学等诸多方面做出相应的贡献。 展开更多
关键词 物理模拟 环形水槽 沉积地质学 沉积过程 指示意义
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超临界多元热流体热采稠油大尺度物理模拟实验系统
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作者 严文德 《特种油气藏》 北大核心 2025年第5期F0003-F0003,共1页
1研制背景,为突破常规稠油热采技术存在的热利用效率低、蒸汽制备成本高、环境污染重等技术瓶颈,重庆科技大学与中海油研究总院等单位开展协同创新研究,融合超临界水技术与稠油热采工艺优势,提出超临界起元热流体热采稠油技术,并成功研... 1研制背景,为突破常规稠油热采技术存在的热利用效率低、蒸汽制备成本高、环境污染重等技术瓶颈,重庆科技大学与中海油研究总院等单位开展协同创新研究,融合超临界水技术与稠油热采工艺优势,提出超临界起元热流体热采稠油技术,并成功研制配套的大尺度物理模拟实验系统。 展开更多
关键词 热采稠油 大尺度物理模拟实验系统 超临界多元热流体
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