深层地热花岗岩体地震波数值模拟及传播机制

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作者 黄建平 刘英辉 +3 位作者 李伟 张盟勃 王扬州 杨永红 《中国石油大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期63-69,共7页

深层地热资源是一种可再生的、蕴藏巨大能量的清洁能源,但其地球物理响应特征不明确,中深层地热探测成功率较低。为了研究地震波在深层地热岩体中的传播规律与波场特征,建立两种深层地热花岗岩模型,并使用等效交错网格有限差分法实现声... 深层地热资源是一种可再生的、蕴藏巨大能量的清洁能源,但其地球物理响应特征不明确,中深层地热探测成功率较低。为了研究地震波在深层地热岩体中的传播规律与波场特征,建立两种深层地热花岗岩模型,并使用等效交错网格有限差分法实现声波与弹性波的数值模拟。结果表明:地热花岗岩体速度在温度的影响下要高于围岩的,会产生高速屏蔽现象,使得透射波能量变弱,限制了地热岩体下部地震波传播能量;相比于声波,弹性波具有更丰富的波场信息,波型与能量转换使得弹性波地震记录也比声波地震记录复杂。 展开更多

关键词 深层地热岩 地震波传播机制 数值模拟 有限差分模拟

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面向深部地热岩体的弹性波逆时偏移成像方法

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作者 黄建平 杨秀金 +3 位作者 张鑫 王扬州 陈亮 高建明 《中国石油大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期55-62,共8页

地热能作为一种清洁能源正受到全世界的日益关注,因此对于深部地热岩体的高精度成像格外重要。传统的弹性波逆时偏移方法是利用耦合纵横波直接成像,从而得到耦合波场的成像结果;然而这种方法可能会出现串扰假象,导致成像结果不够清晰;... 地热能作为一种清洁能源正受到全世界的日益关注,因此对于深部地热岩体的高精度成像格外重要。传统的弹性波逆时偏移方法是利用耦合纵横波直接成像,从而得到耦合波场的成像结果;然而这种方法可能会出现串扰假象,导致成像结果不够清晰;为了解决这个问题,采用基于解耦的弹性波方程,实现纵横波场的分离;通过利用内积成像条件,对两个典型的干热岩模型进行数值测试。结果表明,相较于耦合波场成像结果,基于解耦方程分离得到的弹性波成像剖面具有更清晰的同相轴,深部能量更加均衡,该方法能够实现对深部地热岩体的高质量成像。 展开更多

关键词 深部地热岩体 弹性波成像 纵横波分离 逆时偏移

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穿地壳岩浆系统改变岩石圈流变和热结构

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作者 周瑶琪 刘婕 +4 位作者 张鑫 刘朋 周腾飞 李孙义 陈扬 《中国石油大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期1-12,共12页

以山东东部穿地壳岩浆系统为例,通过研究岩石圈流变结构和热结构,结合已有野外探勘及地球物理数据,对山东东部地壳演变进行还原和解释,并且进一步建立穿地壳岩浆系统的岩浆深部热效应模型,考察岩石圈深部动力学演化机制。初步估算靶区地... 以山东东部穿地壳岩浆系统为例,通过研究岩石圈流变结构和热结构,结合已有野外探勘及地球物理数据,对山东东部地壳演变进行还原和解释,并且进一步建立穿地壳岩浆系统的岩浆深部热效应模型,考察岩石圈深部动力学演化机制。初步估算靶区地温,对山东东部地区超过6 km岩石圈结构及其地热储集体展布进行预测,进一步阐述山东东部深部地热储集体形成理论模型。结果表明:华北克拉通太古宙形成具有稳定刚性的陆壳,花岗岩主要以未变质或浅变质的表壳岩为主;中生代以来受华北克拉通基底不稳定,经历强烈构造-岩浆活动,产生强烈构造变形,岩石圈地幔发生拆沉和置换;晚中生代山东东部由于深部构造活动剧烈,穿地壳岩浆沿大型断裂上涌至喷出地表,伴随热隆效应及同化混染;岩石圈厚度减薄,地幔上涌至上、中地壳,伴随表壳岩熔融,其中富含不相容的放射性元素随岩浆再次上涌,不断向浅部地壳输送生热的放射性元素,从而使得岩石圈热结构及流变结构改变。 展开更多

关键词 穿地壳岩浆系统 岩石圈热结构 岩石圈流变结构 地热能

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华北克拉通中生代幔源岩浆岩放射性元素生热率的时空差异与主控因素

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作者 孟凡超 秦丽媛 +2 位作者 王扬州 刘朋 周瑶琪 《中国石油大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期36-45,共10页

华北克拉通地热资源与中生代岩浆活动关系密切。然而,地热资源的成因、分布与岩浆作用之间的内在联系尚不明确。为研究华北克拉通中生代岩浆活动对地热资源的影响,在厘清中生代幔源岩浆岩期次、岩性、成因和分布的基础上,利用632组幔源... 华北克拉通地热资源与中生代岩浆活动关系密切。然而,地热资源的成因、分布与岩浆作用之间的内在联系尚不明确。为研究华北克拉通中生代岩浆活动对地热资源的影响,在厘清中生代幔源岩浆岩期次、岩性、成因和分布的基础上,利用632组幔源岩浆岩的U、Th、K生热元素数据,计算不同时期岩石放射性生热率,探究华北克拉通中生代幔源岩浆岩放射性生热率时空差异及其主控因素。结果表明:幔源岩浆岩岩石类型是影响生热率的直接因素,霞石正长岩、辉石岩、正长岩和煌斑岩的生热率高于辉长岩、辉绿岩和玄武岩;幔源岩石成因是放射性生热率高低的基础,与伸展构造背景相比,碰撞环境下岩石生热率较高;不同破坏机制下岩石生热率差异较大,热-化学侵蚀岩石圈破坏地区的岩石生热率普遍高于拆沉作用地区。 展开更多

关键词 华北克拉通 中生代 幔源岩浆岩 放射性生热率 地热

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直光纤及螺旋缠绕光纤三维地震响应机制

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作者 时志文 杨继东 +3 位作者 王扬州 黄建平 秦善源 杨永红 《石油地球物理勘探》 EI CSCD 北大核心 2024年第1期80-88,共9页

分布式光纤(DAS)测量轴向应变或应变率,其中直光纤接收的是单分量信号,对垂直于光纤入射的波的响应不敏感,螺旋缠绕光纤可接收多分量信号,可以解决上述响应不敏感问题。首先,分析了直光纤及缠绕角分别为35.3°、54.7°的螺旋缠... 分布式光纤(DAS)测量轴向应变或应变率,其中直光纤接收的是单分量信号,对垂直于光纤入射的波的响应不敏感,螺旋缠绕光纤可接收多分量信号,可以解决上述响应不敏感问题。首先,分析了直光纤及缠绕角分别为35.3°、54.7°的螺旋缠绕光纤的P波、SV及SH波的理论轴向应变率响应;其次,利用三维弹性有限差分模拟了轴向应变率响应;然后,在地表、水平井、竖直井布设DAS,利用均匀模型、双层模型及西南页岩气模型模拟直光纤、缠绕角分别为35.3°、54.7°的螺旋缠绕光纤的地震响应,并将DAS轴向应变率响应与常规检波器的速度z分量、压力分量对比。结果表明:①直光纤接收单分量信息,在垂直于光纤方向接收的波的响应较弱,而螺旋缠绕光纤接收多分量信息,因此在垂直于光纤方向接收的波的响应较强;②缠绕角为35.3°的螺旋缠绕光纤地震记录中无S波响应,其波形与常规检波器压力分量相似,在成像中可以利用声波方程成像。 展开更多

关键词 直光纤 螺旋缠绕光纤 缠绕角 轴向应变率响应 有限差分模拟

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应用保幅逆散射成像条件的全波场偏移方法

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作者 徐洁 杨继东 +3 位作者 王扬州 黄建平 郭威 杨永红 《石油地球物理勘探》 EI CSCD 北大核心 2024年第1期98-109,共12页

地震波传播机制与成像机理逐渐成熟化、系统化,对于多次散射波的处理不再局限于噪声去除,而是将其用于高精度地震成像。不同于基于单次散射的常规成像方法,全波场偏移是一种基于多次散射假设与反演理论的数据驱动成像方法。基于逆散射... 地震波传播机制与成像机理逐渐成熟化、系统化,对于多次散射波的处理不再局限于噪声去除,而是将其用于高精度地震成像。不同于基于单次散射的常规成像方法,全波场偏移是一种基于多次散射假设与反演理论的数据驱动成像方法。基于逆散射成像理论,对现有全波场偏移的成像条件进行改进,发展了一种保幅逆散射成像条件,实现了高精度地震成像。该成像条件是通过对已有的直达波估计与下行格林函数互相关成像条件添加拉普拉斯滤波和照明项,衰减后向散射并补偿深部能量。相较于原有成像条件,改进后的保幅逆散射成像条件对于复杂构造具有更高的成像精度和更强的适应性。数值测试验证了方法的有效性和适用性。 展开更多

关键词 成像条件 全波场偏移 保幅逆散射 多次散射波 成像条件

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面向深层干热岩体的全波形速度反演建模方法

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作者 杨继东 于由财 +3 位作者 刘朋 高建明 黄建平 杨永红 《中国石油大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期70-76,共7页

随着勘探深度增加,地震信号衰减严重,常规速度建模方法精度较低,无法满足深层干热岩体高精度勘探的需求。为提高速度建模的精度,采用全波形反演方法,但受局部优化算法的限制,其应用存在收敛速度慢、反演深度浅以及容易陷入局部极值等问... 随着勘探深度增加,地震信号衰减严重,常规速度建模方法精度较低,无法满足深层干热岩体高精度勘探的需求。为提高速度建模的精度,采用全波形反演方法,但受局部优化算法的限制,其应用存在收敛速度慢、反演深度浅以及容易陷入局部极值等问题。为此,对梯度应用预条件处理和平滑处理,并使用共轭梯度优化算法,以解决地下照明不均匀问题,提高反演深度、精度和收敛速度。同时,为缓解局部极小值问题,引入局部相似性全波形反演方法来更新初始模型,并对构建的干热岩模型进行数值测试。结果表明:即使在初始模型极不准确的情况下,该方法仍能避免周波跳跃的不利影响,实现稳健的迭代更新;该方法能够显著增加反演深度和精度,并且对高速岩体有较好的刻画,最终能获得浅、中、深全层系高精度速度模型;提出的全波形反演方法为深层高温花岗岩体的勘探提供了一个切实可行的建模流程。 展开更多

关键词 干热岩 高温花岗岩体 全波形反演 深层速度建模 局部相似性

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矿山地质探矿工程中钻探技术研究

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作者 渠振 《石油石化物资采购》 2023年第15期85-87,共3页

结合实践来看,矿山采矿前应做好准备工作,明确勘探范围,采用合理的探矿方法。在实际应用中,要坚持正确、有效的原则,边找边记录,以保证数据采集的准确性。技术的运用和发展观念直接关系着矿产资源的可持续利用,而尾矿是矿产勘查中的重... 结合实践来看,矿山采矿前应做好准备工作,明确勘探范围,采用合理的探矿方法。在实际应用中,要坚持正确、有效的原则,边找边记录,以保证数据采集的准确性。技术的运用和发展观念直接关系着矿产资源的可持续利用,而尾矿是矿产勘查中的重要环节,因此,必须降低资源浪费。从矿物的生成机理可以看出,目前,很多矿物都是不可再生的,在地质勘探过程中,要全面确认矿区的开采年限,最大程度地延长开采年限。在开发矿产资源特别丰富的矿井时,要注意寻找可替代资源,例如锌矿等,从而达到延长采矿寿命的目的。基于此,将在充分结合相关文献资料查阅以及自身多年工作实践经验背景下,就矿山地质探矿工程中钻探技术展开研究,以供参考。 展开更多

关键词 矿山 地质探矿 钻探技术 安全 研究

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矿山地质环境保护与土地复垦

9

作者 渠振 《石油石化物资采购》 2023年第16期182-184,共3页

为了实现经济快速发展与高质量环境保护协同共进,建设集环境保护与资源利用于一体的绿色型矿山,矿山企业需重视矿山地质环境保护与土地复垦方案的编制。以某地矿山为例,分析收集的资料及野外踏勘、矿山地质环境影响与损毁评估、矿山地... 为了实现经济快速发展与高质量环境保护协同共进,建设集环境保护与资源利用于一体的绿色型矿山,矿山企业需重视矿山地质环境保护与土地复垦方案的编制。以某地矿山为例,分析收集的资料及野外踏勘、矿山地质环境影响与损毁评估、矿山地质环境治理与土地复垦可行性、地质环境保护与土地复垦预防工程等重点技术问题。结果表明,重视以上四个重点环节,有助于厘清矿山地质环境保护与土地复垦项目工作思路。 展开更多

关键词 石灰岩矿 矿山开发 土地复垦 地质环境保护

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煤炭开采过程中的三维测绘与变形监测研究

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作者 李世彬 《内蒙古煤炭经济》 2023年第22期69-71,共3页

煤炭作为重要的能源之一,在能源供应和工业发展中至关重要。然而,煤炭开采过程中存在许多工程和环境问题,如地质灾害、安全隐患和环境破坏等。为有效管理和监测煤炭开采过程中的变形和风险,三维测绘与变形监测技术应运而生。三维测绘技... 煤炭作为重要的能源之一,在能源供应和工业发展中至关重要。然而,煤炭开采过程中存在许多工程和环境问题,如地质灾害、安全隐患和环境破坏等。为有效管理和监测煤炭开采过程中的变形和风险,三维测绘与变形监测技术应运而生。三维测绘技术可以准确获取煤炭矿山的空间信息,包括地形、地貌和矿井结构等,为煤炭开采提供数据基础。同时,变形监测技术可以实时监测地表和地下的变形情况,及时发现和预警煤矿开采过程中的安全隐患和地质灾害。这些技术的应用可以提高煤炭开采的效率、降低事故风险,积极推动环境保护和可持续发展。本文旨在系统探讨煤炭开采过程中的三维测绘与变形监测。 展开更多

关键词 煤炭开采过程 三维测绘 变形监测

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巷道迎头瞬变电磁超前探测技术研究 被引量：1

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作者 王永军 郭生凯 +1 位作者 杜雯莉 王涛 《能源技术与管理》 2021年第5期148-150,共3页

为进一步查明巷道迎头方向扇形区域地层的富水性特征,采用瞬变电磁法进行超前探测,通过布置9个物理探测点,从7个方向对巷道迎头上覆岩层和底板煤系地层的富水性特征进行探测。综合对比7个方向的视电阻率等值线断面图,选用视电阻率为18Ω... 为进一步查明巷道迎头方向扇形区域地层的富水性特征,采用瞬变电磁法进行超前探测,通过布置9个物理探测点,从7个方向对巷道迎头上覆岩层和底板煤系地层的富水性特征进行探测。综合对比7个方向的视电阻率等值线断面图,选用视电阻率为18Ω·m作为低阻异常区划分阈值,确定了顶底板低阻异常区分布范围,为巷道掘进提供了技术指导,保证了巷道的掘进安全。 展开更多

关键词 瞬变电磁法 巷道掘进 水害防治 富水性特征

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