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数字岩心宽频带动态应力应变模拟方法及其对含裂隙致密岩石频散和衰减特征的表征

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地球物理学报 2021年第6期64卷 2086-2096页

作者：朱伟赵峦啸王一戎长江大学油气资源与勘探技术教育部重点实验室武汉430100 长江大学地球物理与石油资源学院武汉430100 同济大学海洋地质国家重点实验室上海200092 同济大学海洋与地球科学学院上海200092

利用数字岩石物理技术表征复杂非均质多孔岩石跨频段的频散和衰减特征对于综合利用多尺度的地球物理数据进行地层非均质性的刻画具有重要的意义.现有的描述波致流体流动引起的频散和衰减效应的数字岩心动态应力应变模拟方法主要为单频... 详细信息

利用数字岩石物理技术表征复杂非均质多孔岩石跨频段的频散和衰减特征对于综合利用多尺度的地球物理数据进行地层非均质性的刻画具有重要的意义.现有的描述波致流体流动引起的频散和衰减效应的数字岩心动态应力应变模拟方法主要为单频率模拟方法,需要在不同的频率进行多次模拟才能刻画频散和衰减特征.本文提出了宽频带动态应力应变模拟方法,通过给数字岩心加载一个快速趋于恒定的宏观应变,采用波场正演技术求解数字岩心内部流固耦合的应变场和应力场,模拟数字岩心内部的应力松弛过程,从而通过一次模拟计算目标频段范围内连续的频散和衰减曲线.该方法可以成功地用于刻画含裂隙致密岩石挤喷流效应引起的速度频散和衰减特征,并通过数值模拟较为系统地揭示致密地层中控制挤喷流效应的主控物理因素,这些认识也与现有挤喷流效应的理论模型有较好的吻合.

关键词：数字岩心宽频带动态应力应变模拟频散衰减挤喷流

基于数字岩心动态应力应变模拟的非均匀孔隙介质波致流固相对运动刻画

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地球物理学报 2020年第6期63卷 2386-2399页

作者：朱伟赵峦啸王晨晨单蕊长江大学地球物理与石油资源学院武汉430100 同济大学海洋地质国家重点实验室上海200092 同济大学海洋与地球科学学院上海200092 长江大学非常规油气湖北省协同创新中心武汉430100 中煤科工集团西安研究院有限公司西安710077

地震波传播激发的不同尺度的流固相对运动(宏观、中观和微观)是许多沉积岩地层中地震波频散和衰减的主要原因,然而野外观测和试验测量都难以对非均匀多孔介质孔隙压力弛豫物理过程进行精细刻画.通过数字岩石物理技术,本文建立了三个典... 详细信息

地震波传播激发的不同尺度的流固相对运动(宏观、中观和微观)是许多沉积岩地层中地震波频散和衰减的主要原因,然而野外观测和试验测量都难以对非均匀多孔介质孔隙压力弛豫物理过程进行精细刻画.通过数字岩石物理技术,本文建立了三个典型的数字岩心分别用于表征孔隙结构、岩石骨架和斑状饱和流体引起的非均质性,利用动态应力应变模拟技术计算数字岩心的位移和孔隙流体增量图像.通过分析和比较三个数字岩心的位移和孔隙压力增量图像,细致刻画了发生于非均匀含流体多孔介质内的宏观、中观和微观尺度的流固相对运动:1)宏观尺度的波致孔隙流体流动导致波长尺度上数字岩心不同区域的孔隙压力和位移差异;2)中观尺度的流体流动发生在软层与硬层之间、气层与液层之间;3)微观尺度的流体流动发生在孔隙内部或相邻孔隙之间.数值模拟试验也证明基于数字岩心的动态应力应变模拟技术可以从微观尺度上更好的理解波致孔隙流体流动发生的物理机理,从而为建立岩石骨架、孔隙流体、孔隙结构非均质性和弹性波频散-衰减特征的映射关系奠定基础.

关键词：数字岩心动态应力应变模拟波致孔隙流体流动非均匀性

1-D Controlled source electromagnetic forward modeling for marine gas hydrates studies

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Applied Geophysics 2008年第2期5卷 121-126页

作者：赵峦啸耿建华张胜业杨迪琨同济大学海洋与地球科学学院上海200092 中国地质大学(武汉)地球物理与空间信息学院

We discuss the feasibility of using controlled-source electromagnetic （CSEM） in the frequency domain for prospecting marine gas hydrates. Based on the Ocean Drilling Program （ODP） Leg 164 log data, we have established several 1-D resistivity models which have different gas hydrate concentrations. Meanwhile, we analyzed the electromagnetic response of marine gas hydrates in the frequency domain based on these models. We also studied the relationship between electrical field magnitude or phase and parameters such as receiver-transmitter distance and frequency. Our numerical modeling results provide us with a quantitative reference for exploration and resource evaluation of marine gas hydrates.

关键词： gas hydrate CSEM forward modeling resource evaluation

超深碳酸盐岩油气储层岩石弹性性质高温高压超声实验研究

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地球物理学报 2023年第9期66卷 3959-3974页

作者：耿建华赵峦啸麻纪强朱津琬姚秋粮高志前何治亮海洋地质国家重点实验室(同济大学) 上海200092 同济大学海洋与地球科学学院上海200092 同济大学海洋资源研究中心上海200092 美国休斯顿大学岩石物理实验室 Texas 772045 中国地质大学(北京)能源学院北京100083 中国石油化工股份有限公司北京100728

面向超深碳酸盐岩油气勘探开发中储层精细地震刻画问题,研发了高温(200℃)、高压(200 MPa)岩石弹性性质超声测量系统.收集塔里木盆地9块奥陶系超深碳酸岩储层岩石样品,通过高温高压条件下超声纵、横波速度测量发现,在围压保持69.0 MPa... 详细信息

面向超深碳酸盐岩油气勘探开发中储层精细地震刻画问题,研发了高温(200℃)、高压(200 MPa)岩石弹性性质超声测量系统.收集塔里木盆地9块奥陶系超深碳酸岩储层岩石样品,通过高温高压条件下超声纵、横波速度测量发现,在围压保持69.0 MPa不变的情况下,当温度从25℃上升到200℃时,干岩石样品的纵、横波速度以及体积模量与剪切模量随着温度的升高而下降,纵波速度与体积模量最大降幅分别达到3.54%和7.54%,横波速度与剪切模量最大降幅分别达到4.57%和8.93%;在温度保持200℃不变情况下,当围压从69.0 MPa上升到137.9 MPa时,干岩石样品的纵、横波速度以及体积模量与剪切模量随着围压的升高而升高,纵波速度与体积模量最大升幅分别达到1.78%和3.39%,横波速度与剪切模量最大升幅分别达到1.95%和5.26%.在超深碳酸盐岩油气储层环境下,温度对碳酸盐岩岩石骨架弹性性质的影响可能超过围压对岩石骨架弹性性质的影响.岩石样品温度与围压循环实验表明,干岩石弹性性质与温度以及围压的变化关系不具可逆性,碳酸盐岩岩石样品弹性模量与温度之间总体上存在线性关系,其截距与斜率由碳酸盐岩岩石中方解石的含量控制.

关键词：超深储层碳酸盐岩弹性性质高温高压超声实验

超深层碳酸盐岩储层地震岩石物理特征和模型表征

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地球物理学报 2023年第1期66卷 16-33页

作者：赵峦啸麻纪强李珂瑊朱津琬高志前何治亮耿建华同济大学海洋地质国家重点实验室上海200092 同济大学海洋与地球科学学院上海200092 中国地质大学(北京)能源学院北京100083 中国石油化工股份有限公司北京100728

揭示超深层碳酸盐岩储层的地震岩石物理响应机理可以为深储层测井数据解释、地球物理预测提供物理基础,对于深层油气勘探开发、向地球深部进军都有重要意义.深层致密碳酸盐岩储层面临着高温高压、成岩作用显著、异常压力普遍等新的物理... 详细信息

揭示超深层碳酸盐岩储层的地震岩石物理响应机理可以为深储层测井数据解释、地球物理预测提供物理基础,对于深层油气勘探开发、向地球深部进军都有重要意义.深层致密碳酸盐岩储层面临着高温高压、成岩作用显著、异常压力普遍等新的物理环境,其岩石骨架、储集非均质、以及流体属性都将发生系统的变化.通过对塔里木盆地超深层(>7000 m)样品的弹性性质测量,系统的研究了深层碳酸盐岩储层的压力效应和水饱和流体效应,厘清了控制深层碳酸盐岩储层地震弹性性质的二元主控因素:裂隙发育和流体类型.且这二者呈现明显的耦合关系,裂隙越发育,越有利于识别不同流体的弹性特征.深层碳酸盐岩样品整体显示弱VTI(垂直横向各向同性)各向异性特征(<4%),也反映了在微观尺度上,水平裂隙相较于垂直裂隙对地震各向异性的影响更大.孔隙压力和气油比(GOR)对深层条件下油气流体的弹性响应也有较大影响:油气流体的弹性模量随着气油比的增加呈现明显下降,但随着孔隙压力的增加呈现升高趋势.在深储层地震岩石物理响应机理的基础上,建立了表征深层碳酸盐岩储层二元主控因素的地震岩石物理模型,该模型可以有效的刻画裂隙密度、流体类型对深层碳酸盐岩储层地震弹性特征的影响,但用于实际饱和度的定量解释仍存在一定不确定性.

关键词：超深层碳酸盐岩弹性特征地震岩石物理裂隙流体

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从三次科技革命看地球物理的发展史及其对未来地球物理的展望

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科技信息(学术研究) 2007年第4期 87-87页

作者：赵峦啸中国地质大学地球物理与空间信息学院

地球物理学既是一门古老的学科,又是一门很年轻的学科,三次科技革命在推动地球物理学的发展中起着很关键的作用。人类即将进入一次新的科技革命,未来的地球物理学将会是怎样呢?我们从前三次科技革命对地球物理学的推动可以对未来地球物... 详细信息

地球物理学既是一门古老的学科,又是一门很年轻的学科,三次科技革命在推动地球物理学的发展中起着很关键的作用。人类即将进入一次新的科技革命,未来的地球物理学将会是怎样呢?我们从前三次科技革命对地球物理学的推动可以对未来地球物理学的发展趋势做出些预测。

关键词：地球物理学第一次科技革命第二次科技革命第三次科技革命展望

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孔隙形状对碳酸岩渗透率影响的研究

孔隙形状对碳酸岩渗透率影响的研究

松辽盆地古龙页岩油地震岩石物理特征及甜点预测技术

中国地球物理学会第二十五届年会

作者：赵峦啸耿建华同济大学海洋与地球科学学院

＜正＞1.引言世界碳酸岩储层的油气产量约占世界油气总产量的60%,研究碳酸岩储层的岩石物理性质对碳酸岩储层的勘探和开发具有重要的意义。因为碳酸岩孔隙结构的复杂性和孔隙成因的复杂性,碳酸岩孔隙系统远比碎屑岩的孔隙系统要复杂,这...

＜正＞1.引言世界碳酸岩储层的油气产量约占世界油气总产量的60%,研究碳酸岩储层的岩石物理性质对碳酸岩储层的勘探和开发具有重要的意义。因为碳酸岩孔隙结构的复杂性和孔隙成因的复杂性,碳酸岩孔隙系统远比碎屑岩的孔隙系统要复杂,这样构建碳酸岩的岩石物理模型要远比构建碎屑岩的岩石物理模型要困难。

关键词：

来源： cnki会议评论

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大庆石油地质与开发 2020年第3期39卷 107-116页

作者：陈树民韩德华赵海波陈丰王团唐晓花赵峦啸秦玄大庆油田有限责任公司勘探开发研究院黑龙江省致密油和泥岩油成藏研究重点实验室休斯顿大学岩石物理实验室

为实现基于地震信息的松辽盆地古龙页岩油甜点空间刻画,开展典型岩心样品声学测试及岩石物理分析、模型正演分析,研究岩石物性参数与弹性参数之间关系以及甜点的地球物理响应特征,并利用定量叠前反演技术对甜点特征进行预测解释。研究表... 详细信息

为实现基于地震信息的松辽盆地古龙页岩油甜点空间刻画,开展典型岩心样品声学测试及岩石物理分析、模型正演分析,研究岩石物性参数与弹性参数之间关系以及甜点的地球物理响应特征,并利用定量叠前反演技术对甜点特征进行预测解释。研究表明:有机碳含量、页理等甜点潜在控制参数可引起弹性参数及地震响应特征较明显变化;基于实验室岩石物理测试及甜点物理规律分析,结合高精度的叠前弹性参数反演,能较好刻画甜点的空间分布。研究成果为古龙页岩油甜点空间分布描述及井位部署提供了重要技术保障。

关键词：页岩油岩石物理分析各向异性甜点地震储层预测松辽盆地

基于数字岩石物理的深层缝洞型碳酸盐岩储层地震弹性特征表征

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地球物理学进展 2024年第2期39卷 716-726页

作者：李海英刘军龚伟朱津琬聂俊光朱伟赵峦啸耿建华中国石化西北油田分公司乌鲁木齐830011 同济大学海洋地质国家重点实验室上海200092 长江大学地球物理与石油资源学院武汉430100

塔里木盆地的深层缝洞型碳酸盐岩储层油气资源潜力巨大,但钻遇该类储层时频频发生漏失和放空现象,很难获取岩芯和准确的测井数据对其地震岩石物理响应特征进行表征.本文以塔里木顺北地区实际的钻井、成像测井和录井资料为基础构建了典... 详细信息

塔里木盆地的深层缝洞型碳酸盐岩储层油气资源潜力巨大,但钻遇该类储层时频频发生漏失和放空现象,很难获取岩芯和准确的测井数据对其地震岩石物理响应特征进行表征.本文以塔里木顺北地区实际的钻井、成像测井和录井资料为基础构建了典型的缝洞储集体数字岩石模型,并利用静力学模拟方法对其弹性波速度与溶洞孔隙度、裂隙密度的关系进行了研究.数字岩石物理模拟结果显示,溶洞储集体相较于围岩的纵波速度有明显的下降,但由于溶洞本身具有较强的刚度系数,因而纵横波速度对溶洞内充填物的多少和溶洞孔隙度的改变并不敏感.由于裂隙的较低刚度系数,因而缝洞碳酸盐岩储层的纵横波速度随着基岩中裂隙密度的增加呈现近似线性下降的趋势.而在测井尺度上,弹性波速度对于溶洞内部充填物多少和孔隙度的变化具有一定的敏感度.基于数字岩石物理模拟构建了深层缝洞储层的弹性特征与孔隙度变化的岩石物理模板,为塔里木深部岩溶储层的定量地震解释提供了岩石物理指导.

关键词：深层碳酸盐岩缝洞数字岩石物理弹性特征