【摘 要】
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煤系气高效勘探开发是当前中国煤地质与非常规油气地质研究关注焦点,“岩石力学地层与非常规油气”是当前非常规油气勘探开发国际前沿研究领域,煤系岩石力学地层与煤系气研究具有理论和实际意义.本文综述了岩石力学地层经典学术思想和新学术思想,评述了岩石力学地层理论方法及其非常规油气勘探开发现状进展,分析了煤系岩石力学地层理论方法构建的基础和条件,展望了岩石力学地层理论方法应用于煤系气高效勘探开发的前景.研究表明:煤系气共储共采与高效开发机理是制约煤系气高效勘探开发的关键科学问题,岩石力学地层具有有机衔接非常规油气地质
【机 构】
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江苏省温室减排与资源化利用重点实验室,中国矿业大学碳中和研究院,江苏徐州,221008;煤层气资源与成藏过程教育部重点实验室,中国矿业大学资源与地球科学学院,江苏徐州,221008;煤层气资源与成藏过
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煤系气高效勘探开发是当前中国煤地质与非常规油气地质研究关注焦点,“岩石力学地层与非常规油气”是当前非常规油气勘探开发国际前沿研究领域,煤系岩石力学地层与煤系气研究具有理论和实际意义.本文综述了岩石力学地层经典学术思想和新学术思想,评述了岩石力学地层理论方法及其非常规油气勘探开发现状进展,分析了煤系岩石力学地层理论方法构建的基础和条件,展望了岩石力学地层理论方法应用于煤系气高效勘探开发的前景.研究表明:煤系气共储共采与高效开发机理是制约煤系气高效勘探开发的关键科学问题,岩石力学地层具有有机衔接非常规油气地质与储层工程理论的天然属性和优势,有望成为破解关键科学问题的地质理论技术利器;岩石力学地层经典学术思想核心内涵为沉积地层及其岩石力学特征控制岩层天然裂隙为主的构造发育规律,新学术思想凝练为沉积岩(地)层既控制致密储层天然裂隙发育和非常规油气成藏,又控制致密储层人工诱导裂隙发育和非常规油气开发;聚焦煤系岩石力学地层的独特性及其与煤系气成藏、开发的响应关系,揭示煤系气共储共采岩石力学地层控制机理,创新和构建煤系气勘探开发的岩石力学地层理论方法体系,成为煤系岩石力学地层研究的目标任务;以典型煤系含煤段煤系叠合型气藏为示例,构建和应用煤系岩石力学地层模型,开展煤系气甜点预测、产层优选、开发工艺优化,是我国煤系气(含煤段)高效勘探开发实践当前急需.
其他文献
选取营口台和岫岩台记录的2012～2017年辽宁盖州青石岭ML≥2.5地震波形资料,利用波形互相关方法拾取青石岭震群重复地震序列,并采用Sato单次散射模型计算单台记录的重复地震序列尾波Qc值对频率的依赖关系及随时间的变化.结合盖州青石岭震群地区的地震活动特征可知,Qc值变化所反映的区域应力变化与中强地震具有一定相关性;盖州地区在ML≥4.0地震后Qc值波动明显,存在局部调整并恢复的特点,局部应力积累不足以孕育更大的地震,而是以多次中等地震的形式释放局部积累的能量.
针对GNSS高程时间序列中不可避免地含有粗差,以及在非线性、不平稳性的高程时间序列中粗差难以探测的问题,在传统MAD方法基础上,构建一种引入小波分析的WT-MAD粗差探测方法.利用模拟数据和LHAZ、BJFS、TWTF三个IGS站的实测高程数据进行实验,将WT-MAD法与基于最小二乘的3σ法、IQR法和MAD法进行对比分析.结果表明,新构建的WT-MAD法能够更有效地探测出GNSS高程时间序列中的粗差,可为后续GNSS高程时间序列的分析处理提供更“干净”的数据.
通过对日本3·11大震前后GEONET观测站位移时间序列以及中国东北三维形变特征进行分析,结合地震及大地电磁研究成果,探讨中国东北长白山火山区现今地壳运动特征及动力学环境.结果表明,奥羽山脉是日本东北地壳运动的分界带.3·11地震后,两侧点位以东向运动为主,大震对中国东北形变的影响还未结束.受板块俯冲及壳幔岩浆运动的影响,长白山火山区现今地壳变形及地震的发生与区域应力变化及岩浆活动有关.
利用金州地震台跨断层形变观测资料分析金州断裂现今活动特征.长趋势分析结果表明,金州断裂以右旋兼正断为主,活动水平总体较弱.断裂活动分段分析结果表明,北段活动速率高于南段.GPS资料分析表明,2011-03-11日本MW9.1地震对东北地区应力积累具有缓解作用,结合金州断裂跨断层数据认为,金州断裂在2011～2014年活动速率明显减弱,2014年至今断层活动与其背景资料一致,但活动水平较弱.
针对天然地震事件、爆破事件分类问题,使用甘肃及周边地区80个天然地震事件和20个爆破事件建立数据集,采取深度学习卷积神经网络(convolutional neural network,CNN)方法搭建两个不同结构的模型进行训练,并用500条训练集之外的天然地震事件与爆破事件波形作为测试数据集,其训练和测试准确率均达到90％以上.结果表明,本文设计的两种模型均具有一定的泛化能力,尤其是Inception V1模型在天然地震事件与爆破事件分类识别中效果良好.
基于中国大陆区域2074个具有实测速度的已知测站,进行中国大陆速度场在CGCS2000坐标转换中的应用研究.采用不同内插组合方法,充分考虑未知点与已知速度测站的距离因素,使已知速度测站的数据得到充分利用.相比于单纯利用速度场格网模型,该方法得到的未知点速度精度具有较大幅度提高,其在点位X、Y、Z三个方向上的历元归算精度最高可提高24.00 cm、10.89 cm和17.82 cm,对利用已知速度的测站提高历元归算精度具有一定指导意义.
针对耕地“非农化”行为的快速发现与定位需求,通过综合分析深度学习算法在卫星遥感地物检测和变化发现中的应用案例,提出了一种基于深度学习的耕地“非农化”快速遥感监测技术路线.选取实验区,采用基于DeepLab V3+语义分割的深度学习遥感影像地物变化检测方法对典型耕地“非农化”行为进行了变化图斑监测自动提取与后处理,并验证了技术路线的可行性,提高了耕地“非农化”疑问图斑提取的效率.
耕地是粮食安全的根基所在,而随着我国城镇化的推进,农村违法占用耕地问题逐渐普遍化.加强对农村耕地的违建监测并制定应对措施是有效制止耕地蚕食现象的前提.借助深度学习技术,提出了一种基于前期耕地矢量的建筑物变化检测方法.首先利用已有国情矢量和影像数据制作建筑物专题样本;然后利用U-Net网络进行建筑物提取的模型训练,借助Otsu二值分割和Snake算法得到建筑物图斑;最后利用空间叠置法将提取的建筑物矢量与前期耕地矢量进行相交处理,得到耕地内的新增建筑图斑.实验结果表明,该方法为大范围监测耕地违建提供了有效手段
对洋壳活动断层特征进行分析,认识到洋壳活动断层内存在洋壳生长,内部存在对称、褶皱和火山构造.洋壳生长不仅会形成新洋壳,而且会释放热量,产生推挤力,并在洋壳地形上留下演化痕迹.断层内部洋壳生长会促进断层两侧洋壳发生相对运动,众多洋壳断层活动的综合影响造成洋壳块体的相对运动.洋中脊是洋壳生长的产物,转换断层区域是洋壳块体现今相对运动的分界区带.
为了及时跟踪非线性化大坝沉降数据并长期预测,针对传统指数平滑方法的缺陷,将改进的指数平滑方法与BP神经网络模型相结合,研究了其在大坝沉降监测中的应用.通过控制全局和局部的目标函数形成改进的指数平滑方法,获得一组平滑预测值;再利用BP神经网络对平滑预测值和平滑预测值与观测值的误差序列进行训练;最后将下一步的误差序列和平滑预测值作为输入,得到的误差预测值与原有平滑预测结果组成沉降预测值.实验表明,组合后的模型预测适应性较好,预测精度较高.