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GeoStudio与FLAC3D互馈的库岸滑坡多场信息模拟方法

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土木与环境工程学报(中英文) 2024年

作者：王艳昆温韬王鲁琦胡明毅魏梦雪重庆大学土木工程学院中国地质大学(武汉)岩土钻掘与防护教育部工程研究中心长江大学地球科学学院

准确获取库岸滑坡在动水作用下的多场信息是可靠评价滑坡稳定性的重要基础。为克服GeoStudio和FLAC3D数值软件在模拟库岸滑坡多场信息上的限制，提出一种GeoStudio与FLAC3D互馈的库岸滑坡多场信息模拟方法。该方法首先通过GeoStudio模... 详细信息

准确获取库岸滑坡在动水作用下的多场信息是可靠评价滑坡稳定性的重要基础。为克服GeoStudio和FLAC3D数值软件在模拟库岸滑坡多场信息上的限制，提出一种GeoStudio与FLAC3D互馈的库岸滑坡多场信息模拟方法。该方法首先通过GeoStudio模拟动水作用下的滑坡时变渗流场，然后通过编制接口程序实现GeoStudio模型和渗流场向FLAC3D的快速转换。在此基础上，依据岩土体的遇水特性和有效应力原理，修正FLAC3D模型中的岩土体参数与初始应力，以计算滑坡的应力应变。采用库水位骤降条件下库岸滑坡大型物理模型试验验证方法的有效性，结果表明：采用该方法模拟的滑坡多场信息演化趋势与物理模型试验结果基本一致，监测点孔隙水压力的最大平均模拟误差小于10%，土水总压力的最大平均模拟误差小于33%；模拟结果准确再现了库岸滑坡物理模型试验的牵引式多重滑面滑动破坏模式和最终滑面位置。

关键词：库岸滑坡多场信息互馈演化机制数值模拟

古气候和海平面变化对浅水碳酸盐岩高频层序及有利储层的控制——以川中地区龙王庙组为例

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中国地质 2024年第2期51卷 577-591页

作者：赵玉茹高达胡明毅郑超李佳谢武仁长江大学地球科学学院湖北武汉430100 中国科学院南海海洋研究所广东广州510301 中国科学院大学北京100049 中国石油西南油气田勘探开发研究院四川成都610000 中国石油勘探开发研究院河北廊坊065007

【研究目的】阐明古气候和海平面变化对浅水碳酸盐岩高频层序及有利储层的控制机制,对明确储层成因和分布规律具有重要意义。【研究方法】以川中地区龙王庙组为例,在沉积相及层序地层分析的基础上,通过全井段取心的碳氧同位素、主量和... 详细信息

【研究目的】阐明古气候和海平面变化对浅水碳酸盐岩高频层序及有利储层的控制机制,对明确储层成因和分布规律具有重要意义。【研究方法】以川中地区龙王庙组为例,在沉积相及层序地层分析的基础上,通过全井段取心的碳氧同位素、主量和微量元素测试,恢复了海平面和古气候变化并开展了综合讨论。【研究结果】龙王庙组主要发育云质潟湖、滩间海、颗粒滩和云坪4种沉积微相,可清晰识别可区域对比的两个四级层序。龙王庙组的δ^(13)C具有两个变化周期,指示两次海平面升降,这与Al_(2)O_(3)、TiO_(2)、B和V元素变化所反映的古水深变化一致。碳和氧同位素估算的古海水Z值和温度,以及Mg、Ca良好的相关性,共同反映干旱炎热气候和亚热带海洋环境;MgO/CaO、MnO_(2)、Fe_(2)O_(3)/MnO_(2)和Al_(2)O_(3)/MgO的规律性变化,指示两个层序早期的气候短暂过渡为温暖潮湿;Sr/Ba值反映沉积晚期海水盐度明显增高。【结论】气候温暖潮湿和海平面快速上升期形成海侵体系域;气候炎热干旱时,颗粒滩和云坪快速沉积构成高位体系域。高位域上部的滩—坪体系是优质储层的物质基础,在海平面下降和干热气候控制下发生的早期溶蚀和白云化作用是储层改善的关键。

关键词：高频层序元素地球化学碳、氧同位素海平面变化古气候龙王庙组油气勘查工程四川盆地

川西南自贡地区二叠系茅口组储层裂缝特征及期次演化

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地质科技通报 2024年第3期43卷 180-191页

作者：马珂欣胡明毅史今雄邓庆杰长江大学地球科学学院武汉430100 长江大学油气资源与勘探技术教育部重点实验室武汉430100

四川盆地自贡地区二叠系茅口组海相碳酸盐岩储层裂缝普遍发育,对储层的储集性能、渗流规律和油气富集具有重要影响。综合利用岩心、薄片、成像测井及分析测试等资料,明确裂缝成因类型及发育特征,分析裂缝形成时间,确定裂缝形成期次。结... 详细信息

四川盆地自贡地区二叠系茅口组海相碳酸盐岩储层裂缝普遍发育,对储层的储集性能、渗流规律和油气富集具有重要影响。综合利用岩心、薄片、成像测井及分析测试等资料,明确裂缝成因类型及发育特征,分析裂缝形成时间,确定裂缝形成期次。结果表明:自贡地区茅口组海相碳酸盐岩储层发育构造剪切裂缝、构造张性裂缝、水平层理缝和成岩缝合线;构造剪切裂缝为茅口组储层主要裂缝类型,以NEE和NNE走向为主,裂缝倾角介于20°~80°,延伸长度小于60 cm,充填程度较低,有效性较好;结合分析测试资料确定自贡地区茅口组储层裂缝形成于3期构造运动:第1期为海西晚期-印支早期,在华南板块顺时针运动派生的SW向应力作用下,发育少量剪切裂缝,裂缝多被矿物充填,属于裂缝次要发育时期;第2期形成于燕山晚期-喜山早期,在江南雪峰隆起产生的NW向应力作用下发育大量构造裂缝,是研究区裂缝主要形成时期;第3期为喜山晚期,裂缝形成于印度洋板块碰撞产生的NEE向挤压应力下,且裂缝多无充填,有效性较好。通过上述裂缝相关研究,为研究区有利勘探区带确立提供了依据。

关键词：裂缝储层发育特征形成期次海相碳酸盐岩茅口组自贡地区

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川北侏罗系自流井组沉积相研究及地质意义

长江大学学报(自然科学版) 2024年

作者：胡明毅杜金鲍邓庆杰长江大学地球科学学院

致密油勘探是当前国内外油气勘探热点领域，四川盆地侏罗系致密油资源大，在川中地区已探明多个致密油田，川北地区由于对沉积微相和成藏条件研究较为薄弱，制约该区勘探进程。本文基于野外露头、岩心、薄片和测井等资料，对川北地区自... 详细信息

致密油勘探是当前国内外油气勘探热点领域，四川盆地侏罗系致密油资源大，在川中地区已探明多个致密油田，川北地区由于对沉积微相和成藏条件研究较为薄弱，制约该区勘探进程。本文基于野外露头、岩心、薄片和测井等资料，对川北地区自流井组沉积时期的岩石学特征、沉积相发育与演化过程进行研究，探讨了致密油储层分布的有利相带。研究结果表明：川北地区自流井组主要发育砂岩、泥页岩、灰岩三大类岩石，细分为8种岩石类型；自流井组发育三角洲-湖泊沉积体系，识别出三角洲前缘、滨湖、浅湖、半深湖4种亚相类型及多种微相；介壳滩等有利沉积微相带控制优质储集层发育，加之其与两次湖侵半深湖相富有机质泥页岩的有效配置，形成良好的油气富集潜力区带；川北地区自流井组致密油源储共生，高能介壳滩是川北地区勘探重点领域，临近烃源岩的低能介壳滩可作为研究区潜在风险勘探领域。

关键词：四川盆地自流井组碳酸盐岩沉积模式致密油储层

湘西前陆坳陷区五峰-龙马溪组黑色岩系沉积环境与有机质富集机制:以TD2井为例

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地球科学 2024年第7期49卷 2330-2345页

作者：蔡全升胡明毅杨智邱小松张保民李海胡忠贵邓庆杰长江大学非常规油气省部共建协同创新中心湖北武汉430100 长江大学地球科学学院湖北武汉430100 中国地质大学构造与油气资源教育部重点实验室湖北武汉430074 中国地质调查局武汉地质调查中心湖北武汉430023 中国石油勘探开发研究院北京100083

受地层剥蚀和强烈构造活动的影响,对中扬子东南缘前陆坳陷区五峰-龙马溪组黑色岩系关注较少,该区黑色岩系沉积特征与有机质富集规律尚不清楚.利用近年来新获取的常德TD2井岩心资料,基于岩石学、沉积学以及地球化学分析,对湘西前陆坳陷... 详细信息

受地层剥蚀和强烈构造活动的影响,对中扬子东南缘前陆坳陷区五峰-龙马溪组黑色岩系关注较少,该区黑色岩系沉积特征与有机质富集规律尚不清楚.利用近年来新获取的常德TD2井岩心资料,基于岩石学、沉积学以及地球化学分析,对湘西前陆坳陷区五峰-龙马溪组黑色岩系的发育特征、沉积环境及有机质富集机制开展了深入研究.结果表明,湘西前陆坳陷区TD2井五峰-龙马溪组黑色岩系厚度较大,TOC>2%的富有机质页岩厚约21 m,岩性以硅质页岩与碳质页岩为主,基于岩性差异自下而上可划分为四个沉积单元,富有机质页岩主要集中凯迪阶至鲁丹阶下部,而鲁丹阶上部-埃隆阶下部黑色岩系TOC含量普遍偏低且呈间断发育.综合研究认为,前陆坳陷区五峰-龙马溪组黑色岩系的形成主要受构造、海平面以及陆源碎屑供给等因素的综合控制.凯迪晚期-鲁丹早期,受区域构造挤压和全球海平面上升的影响,湘西地区经历了显著的构造沉降及相对海平面上升等事件,极大地促进了坳陷区强还原条件的形成以及古生产力的提高,使得该时期研究区黑色岩系中的有机质大量富集.然而,随着鲁丹晚期区域构造挤压活动的加剧,研究区由构造沉降向构造隆升转变,持续的构造抬升与风化作用增强,导致了研究区陆源碎屑供给大量增加和相对海平面不断下降,并最终使得研究区富有机质页岩的形成发育在埃隆早期被终结.值得注意的是,埃隆早期的全球冰川型海平面上升在研究区也有响应,促进了龙马溪组黑色页岩的二次发育.据此,提出了湘西前陆坳陷区奥陶-志留纪之交富有机质页岩的发育模式,以期为该区五峰-龙马溪组页岩气勘探及奥陶-志留纪之交重大地质事件沉积响应研究提供参考.

关键词：前陆坳陷五峰-龙马溪组黑色岩系沉积特征有机质富集湘西地区石油地质

断缝体识别及储层发育模式——以准噶尔盆地玛湖凹陷玛东地区百口泉组为例

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断块油气田 2024年第2期31卷 283-288页

作者：胡张明胡明毅喻意焦树江魏拓孟磊峰叶义平印森林长江大学地球科学学院湖北武汉430000 中国石油西部钻探公司工程技术处新疆乌鲁木齐830000 中国石油长庆油田分公司第四采油厂宁夏银川750005 中国石油西部钻探公司井下作业公司新疆克拉玛依834000 中国石油新疆油田分公司玛湖勘探开发项目部新疆克拉玛依834000 长江大学录井技术与工程研究院湖北荆州434023

断缝体是一种新的储集体类型。它是由断层、褶皱所伴生的裂缝与基质孔共同构成,具有立体不规则孔缝特征的构造地质体。断缝体包括断层滑动面、破碎带及诱导缝,既是致密砂砾岩油气藏富集的主要因素,又是钻井风险防控及储层精准改造的关... 详细信息

断缝体是一种新的储集体类型。它是由断层、褶皱所伴生的裂缝与基质孔共同构成,具有立体不规则孔缝特征的构造地质体。断缝体包括断层滑动面、破碎带及诱导缝,既是致密砂砾岩油气藏富集的主要因素,又是钻井风险防控及储层精准改造的关键因素。准噶尔盆地玛湖凹陷玛东地区百口泉组致密砂砾岩储层具有埋深较大、岩性致密、非均质性强、异常压力高、压裂改造难度大等特征,其断缝体刻画成为制约油气效益开发的技术难点。文中以准噶尔盆地玛湖凹陷玛东地区三叠系百口泉组致密砂砾岩储层裂缝为研究对象,在地震、岩心、成像测井等资料分析的基础上,从不同尺度精细描述了裂缝响应特征及断缝体储层发育模式。通过钻井资料及压裂资料分析,断缝体识别方法得到了验证,同时也为油田地质工程一体化效益开发提供了重要的技术支撑。

关键词：断缝体致密砂砾岩百口泉组玛东地区准噶尔盆地

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水岩和冻融作用下岩石的脆性评价

水力发电 2024年第1期50卷 26-32,61页

作者：高远温韬郭威贾文君黄德昕胡明毅长江大学地球科学学院湖北武汉430100 湖北长大科技开发有限公司加查分公司西藏山南856499 中国地质大学(巴东)湖北巴东地质灾害国家野外科学观测研究站湖北武汉430074

在总结目前已有的部分岩石脆性评价方法,并论述各评价方法优缺点的基础上,考虑岩石应力-应变曲线和能量演化规律,提出一种新的岩石脆性评价的计算方法,结合红层软岩在天然工况和水岩作用下,以及砂岩在天然工况和冻融作用下的三轴试验结... 详细信息

在总结目前已有的部分岩石脆性评价方法,并论述各评价方法优缺点的基础上,考虑岩石应力-应变曲线和能量演化规律,提出一种新的岩石脆性评价的计算方法,结合红层软岩在天然工况和水岩作用下,以及砂岩在天然工况和冻融作用下的三轴试验结果验证其有效性。结果表明,无论是天然工况还是水岩作用下,红层软岩脆性指数都随围压的增加而减少;各围压红层软岩在水岩作用下的脆性较天然工况下更弱,平均减少约44%。无论是天然工况还是冻融作用下,砂岩的脆性都随围压的增加而减少;各围压砂岩在冻融作用下的脆性低于天然工况,平均减小为13%。

关键词：岩石力学脆性评价水岩作用冻融作用岩石能量全应力-应变曲线

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洪湖流域冬季浮游植物多样性调查与评价

物探与化探 2024年第2期48卷 555-564页

作者：郑雄伟胡明毅张芷宜徐元璋白洋刘磊王俊锋长江大学地球科学学院湖北武汉430100 湖北省地质局地球物理勘探大队湖北武汉430056 湖北工业大学经济与管理学院湖北武汉430068

为了解洪湖水体中浮游植物的群落结构特征,于2021年10月在洪湖布设10个采样点进行调查,并采用多样性指数对浮游植物群落进行评价。研究结果表明,洪湖水体中共鉴定出浮游植物6门、49属、66种,其中蓝藻门浮游植物种类最多,其次为硅藻门。... 详细信息

为了解洪湖水体中浮游植物的群落结构特征,于2021年10月在洪湖布设10个采样点进行调查,并采用多样性指数对浮游植物群落进行评价。研究结果表明,洪湖水体中共鉴定出浮游植物6门、49属、66种,其中蓝藻门浮游植物种类最多,其次为硅藻门。洪湖冬季浮游植物生物量变化范围为7.85~42.45 mg/L,平均生物量为22.35 mg/L。根据马格勒夫多样性指数(M)、香农维纳多样性指数(H)、辛普森多样性指数(D)、物种均匀度指数(J)和物种优势度(Y)对水体营养状态进行综合评价,结果表明,洪湖水体为中污染—重污染水平。建议从3个方面改善洪湖水质:①加大洪湖水体保护力度,严格控制下游和周边地区各类水污染物入湖量,对湖区内农村水污染开展及时、高效防治,合理组织水生浮游植物平衡收割;②加强水环境治理,逐渐恢复水体自净能力;③加强宣传力度,定期开展水污染防治教育进农村、进社区、进校园。

关键词：洪湖流域浮游植物多样性指数调查与评价

塔里木盆地古城—肖塘地区寒武系—奥陶系碳酸盐台地类型、差异演化过程及油气地质意义

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石油勘探与开发 2022年第5期49卷 884-895页

作者：刘艺妮胡明毅张三长江大学地球科学学院武汉430100

基于最新钻井岩心、薄片和三维地震等资料,对塔里木盆地古城—肖塘地区寒武系—奥陶系碳酸盐台地类型、发育特征与演化过程进行研究,并探讨油气勘探的有利相带。研究结果表明,寒武纪—奥陶纪研究区发育碳酸盐缓坡和镶边台地两类台地,古... 详细信息

基于最新钻井岩心、薄片和三维地震等资料,对塔里木盆地古城—肖塘地区寒武系—奥陶系碳酸盐台地类型、发育特征与演化过程进行研究,并探讨油气勘探的有利相带。研究结果表明,寒武纪—奥陶纪研究区发育碳酸盐缓坡和镶边台地两类台地,古城地区和肖塘地区台地演化过程存在明显差异。早寒武世研究区为一均斜缓坡,中—晚寒武世逐渐演变为镶边台地,发育5期台缘丘滩,南部古城地区丘滩呈进积型排列,第③、④期丘滩遭受暴露,溶蚀孔洞发育,北部丘滩呈加积—弱进积叠置,第③、④、⑤期丘滩发生抬升暴露溶蚀,台缘斜坡重力流沉积发育。早—中奥陶世南部演变为远端变陡的缓坡,发育退积型云化滩;北部肖塘地区经历弱镶边台地—远端变陡的缓坡演化过程,发育2~3期退积型台缘丘滩及颗粒滩。海平面升降和局部暴露溶蚀促使台缘丘滩及台内云化滩相优质储集层发育,加之其与低能斜坡—盆地相烃源灶的有效配置,形成良好的油气富集区带;奥陶系缓坡台地云化滩是古城地区增储上产现实领域,寒武系镶边台缘丘滩是肖塘地区勘探重点领域,寒武系斜坡重力流沉积可作为研究区潜在风险勘探领域。

关键词：碳酸盐缓坡镶边台地台缘结构台地差异演化寒武系奥陶系塔里木盆地古城—肖塘地区