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油气藏形成影响因素多、经历时间长,难以通过直观的手段再现油气运聚过程.侵入渗流数值模型可用于研究地下多孔介质中流体运移特征与规律.在国内外研究的基础上,探索二维、三维模型降维设计思路,把复杂多维模型转化为一维数组,简化计算流程,方便程序设计.采用二叉树排序方法设计了数据结构和计算模块,可以加速搜索进程,减少运移模拟时间.通过加载分形分析软件对模拟结果进行定量标定.应用键式侵入渗流模型讨论了非常规油气成藏过程.低地层倾角产生低浮力效果,低渗透储层造成运移阻力增大,结合大面积供烃过程,形成了形态复杂、分形值高、运移效率低的油气运移路径.常规油藏中储层非均质性与运移动力共同影响,控制储层内部油气分布规律和运移路径形态.算法改进后软件结构清晰,功能完备,同时便于修改和增减模块.键式侵入渗流数值模型可以用于研究成藏机理、分析油气分布规律,具有直观、灵活、科学的特点. 相似文献
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由于多种海水运动同时存在以及地形的影响,海水层结构非常复杂,解释海水层地震相,分析海水运动过程是地震海洋学研究的新方向.本文提出结合流体动力学数值模拟与反射地震正演分析海水层地震相的方法.首先,对地形和流体建模,得到特定条件下流体运动状态;然后用反射地震正演将模拟获得的海水层温盐剖面转换为反射地震数据;进一步和实际测量得到的地震海洋学剖面进行对比,分析地形、海水运动对海水层地震相的影响.以内孤立波浅化过程为例,通过流体动力学数值模拟,获得其浅化过程中出现的下沉型、分裂、转换型三个阶段的海水层剖面;对温盐剖面进行反射地震正演,分析浅化不同阶段海水层反射几何形态、反射结构等特征.这种新方法有望解释复杂地震海洋学图像,深化海底地形对海水运动影响的认识. 相似文献
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沙波形态影响水流结构、泥沙输移及动床阻力。本研究采用多波束测深系统首次精细测量了上荆江典型河段的床面地形,采用改进后的沙波形态量化算法统计了各类沙波形态参数,分析了不同水流强度下沙波形态的变化特征。计算结果表明:(1)测量河段小型与大型沙波的平均波高分别为0.16～0.81和0.96～2.31 m,波长分别为13～27和16～41m;沙波尺度相较于水深较小,小型与大型沙波的波高分别不超过水深的0.045和0.150倍;(2)沙波背流面坡度基本不超过14°,小于泥沙水下休止角,其与陡度之间的关系可以用线性方程描述;(3)中洪水流量对沙波形态尺度的塑造作用强于枯水流量,且对浅水区大型沙波形态尺度的塑造作用强于深水区。本研究量化了天然河流的沙波形态,较好地反映了沙波形态特征,能为大型冲积河流沙波形态的量化及特征参数的统计分析提供参考。 相似文献
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地貌演化数值模型是分析构造-气候相互作用,再现地表形态演化过程的重要工具.本文利用地貌演化数值模型模拟了青藏高原东北缘河西走廊中段周边山体的演化过程.河西走廊气候干旱,外动力过程相似,但走廊中段南北两侧各山体间的形态特征存在明显差异(北侧山地:金塔南山东段、金塔南山西段、合黎山;南侧山地:榆木山).首先,各山体内选取典型区域分析了真实地形的特征指标(准周期性谷间距、地形高差与出水口数量);其次利用Landlab平台构建了典型区域的地貌演化数值模型,并通过数值实验正演了各山体地形的演化过程;最后将真实地形与不同时间节点的模拟地形进行比对,以准周期性谷间距等地形特征指标为判识标准,推断了河西走廊中段山体开始强烈隆升的年代和抬升速率.模拟结果与区域已发表的地质地貌证据在年轻上升山地(未达到稳定状态的幼年期地形)地区呈现较好的一致性,表明地貌演化数值模型结合地形特征指标是约束年轻上升山地强烈隆升年代和速率的可靠工具.本文提出的全新研究思路与方法有望在年轻上升山地推广并成为构造地貌学研究的常用手段. 相似文献
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用旁侧声纳、浅地层剖面仪, 多普勒流速仪(ADP), 对长江中下游(武汉到河口段)河床进行了走航式的勘测工作, 获得了底床沙波形态的空间分布数据. 根据波高参数可将底床沙波分成4类(Ⅰ, Ⅱ, Ⅲ和Ⅳ), 并剖析了与水面坡降-过水面积的关系. 据沙波分布特征, 并结合100个断面沉积物采集数据, 以及水文实测和模拟参数, 可将河床分为5段(A, B, C, D和E段). A河段属中游蛇曲河型向下游分汊河型过渡, 受到下游B段—黄石基岩河床的影响, 堆积搬运明显, 大型沙波发育, 不对称性强; 基岩控制的B河段上方, 沙波由小变大, 但随着向下游能量释放, 迅速变小, 床底呈明显的冲刷搬运的特点. C河段是本区典型的分汊河型, 曲率高, 心滩发育. 随着上游能量的释放, 床底堆积搬运显著, 大型复合沙波发育, 波长可达150~260 m以上, 波高5~7 m, 上覆小型沙波, 反映季节性搬运的特点. D河段的沙波总体规模小于A~C, 对称性指数变小, 床底呈较弱堆积搬运特点, 并逐渐演变至河口区E段的、以小型沙波为主的河床; 受双向流的影响沙波对称性强. 研究还揭示了本区大型沙波多出现在水面坡降为0.2×10-5~2.0×10-5和过水面积为10×103~35×103 m2的河床区间, 底床沉积物多为中沙. 沿程模拟流速(流量为60000 m3·s-1下)表明形成A, B河段大沙波的流速需要2~3 m·s-1以上, 而下游C, D河段则只需要1.2~2.0 m·s-1. 研究成果为流域管理和环境工程研究提供了依据. 相似文献
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针对天文、大气、宏观地理与局地地形等因子对起伏地形下太阳散射辐射的复杂作用,将影响起伏地形下太阳散射辐射的天空因素与地面因素分开处理.通过基于数字高程模型（DEM）数据的起伏地形下天文辐射模型和地形开阔度模型,综合考虑地面因素对散射辐射的影响;基于常规地面气象站观测资料建立的水平面散射辐射模型考虑天空因素对散射辐射的影响;依据各向异性散射机理,建立了起伏地形下太阳散射辐射分布式计算模型,探索出一条利用DEM数据和常规气象观测资料实现山区太阳散射辐射定量模拟的技术路线.以1 km×1 km分辨率的DEM数据作为地形的综合反映,实现了起伏地形下黄河流域1 km×1 km分辨率的太阳散射辐射分布式模拟. 相似文献
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二次运移数学模型及其在鄂尔多斯盆地陇东地区长8段石油运移研究中的应用 总被引：5，自引：0，他引：5
建立在物理实验基础上的数学模拟技术正成为油气运移研究的重要手段.基于油气趋向于沿着范围狭窄的优势路径发生运移的认识,利用渗逾理论建立油气运聚数学模型,厘定模型在不同运移实验条件下的适用性;进而通过模拟分析,讨论大尺度宏观均匀输导层内运移路径的特征.最后以鄂尔多斯盆地陇东地区三叠系延长统长8油层段的运移研究为例,分析盆地尺度油气运移路径特征.获得油气在非均匀输导条件下形成优势运移路径的认识:流体势的空间变化决定了石油二次运移的主要方向,输导层的非均质性控制着油气二次运移路径的特征及形态. 相似文献
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潮流塑造——风暴破坏——潮流恢复——试释黄海海底辐射沙脊群形成演变的动力机制 总被引：9，自引：0，他引：9
用辐射沙脊群水域潮流场、波浪场和风暴流场的数值模拟结果解释了黄海海底辐射沙脊群形成演变的动力机制 .山东半岛南侧的逆时针旋转潮波和南黄海的后继前进潮波在港外海辐聚 ,形成辐射状的潮流场 .该潮流场为形成和维持辐射沙脊群提供了必要的动力环境 .全新世古流场的模拟结果指出 ,在古河口外有一潮流辐聚辐散带 ,在其作用下发育了古河口堆积体 .波浪场的计算结果说明 ,只有在高潮位和大风速下 ,沙脊区的波高普遍较大 ,对海底地貌的影响才较明显 .长江口登陆型和海上转向型台风的风暴流场对沙脊区有明显影响 .辐射沙脊群的形成机制是潮流形成———风暴破坏———潮流恢复 相似文献
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根据湘中盆地的水文地质单元和锡矿山锑矿床的成矿模式, 利用流体运移的热-重力驱动模型, 在湘中盆地以锡矿山为中心, 选取了4条具代表性的剖面进行了数值模拟, 这4个剖面分别是: 锡矿山-大界垴剖面(AO)、锡矿山-大乘山剖面(BO)、锡矿山-龙山剖面(CO)、锡矿山-大丰山剖面(DO). 模拟研究表明:在整个盆地具有相同的大气降水和相同的入渗率条件下, 锡矿山锑矿床的成矿流体大部分来自于BO和CO两个剖面方向, 即锡矿山锑矿床的成矿流体主要来自于大乘山和龙山地区. 研究同时表明: 来自于大乘山和龙山地区的成矿热液向锡矿山地区运移平均速度为0.2~0.4 m/a. 相似文献
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海洋深度基准作为海洋深度起算的垂直基准,对海洋大地测量、海洋物理调查等科研活动具有重要意义.鉴于传统的海洋深度基准面存在离散、非连续等缺陷,本文开展了基于潮波运动三维数值模拟的海洋连续深度基准面构建方法研究.研究结果显示,本文采用的有限体积的海岸海洋三维潮波运动模式FVCOM,具有构建三角格网灵活,可精确适用于不规则海岸边界的特点,并在地形特征较典型区域——长江口南支水域为实验区,开展了三维潮波运动的数值模拟.模拟所得各个格网节点处的平均潮差较好地符合了当地潮汐动力作用变化的规律,并以平均潮差为基础进一步建立了连续深度基准面,同南支区域6个已知深度基准的长期验潮站相比,深度基准面最大差值为5.5 cm,差值绝对值均值为2.6 cm,模拟结果内符合精度较高;且整个模拟所得的南支深度基准面的变化规律更符合长江口南支的潮汐变化特征.本文思想为海洋连续垂直基准的建立提供了一种新的思路,相比较于传统的几何插值拟合法,本文方法更具合理性和可靠性. 相似文献
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本文提出一种空间波数混合域磁异常场三维数值模拟方法.该方法利用磁位三维空间域积分为卷积的特点,沿水平方向进行二维傅里叶变换,把空间域磁位满足的三维积分问题转化为不同波数之间相互独立的垂向一维积分问题.保留垂向为空间域,优势之一在于便于浅层单元剖分可适当加密,随着深度增加,单元剖分适当稀疏,可以准确模拟任意复杂地形和磁性体的磁异常,兼顾了计算精度与计算效率;优势之二在于一维积分垂向可离散为多个单元积分之和,每个单元采用二次形函数表征磁化强度,可得出单元积分的解析表达式,计算精度高、效率高.该方法充分利用一维形函数积分的高效和高精度、快速傅里叶变换的高效性及算法高度并行性,实现了磁异常场高效、高精度的数值模拟.设计棱柱体模型,将模型解析解与空间波数混合域法的数值解对比,结果表明该方法计算精度高、效率高.设计了组合棱柱体复杂模型,对比分析了标准FFT扩边法与Gauss-FFT法的计算精度与计算效率,总结了标准FFT的扩边系数选取策略.针对任意复杂地形条件下的磁异常模拟问题,本文提出一种适用于起伏地形条件下的磁异常场快速计算方法,并对其有效性进行了验证. 相似文献
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本文实现了2.5维电导率正交各向异性海洋可控源电磁等参有限元数值模拟.利用傅里叶变换导出了电导率正交各向异性2.5维海洋可控源电磁法波数域电磁场耦合方程,采用伽里金加权余量法推导了相应的有限元方程;采用任意四边形单元对研究区域进行剖分,在单元中进行双二次插值,将有限元方程化为线性代数方程组;最后,求解线性方程组并进行反傅里叶变换获得空间域电磁场值.这个方法可以模拟海底起伏地形条件下地下任意形状电导率正交各向异性的复杂模型.与一维模型的数值模拟结果对比表明,电磁场数值解与解析解吻合.二维模型的计算结果与二维自适应非结构有限元模拟结果也吻合.水平海底二维地电模型考察了不同各向异性系数对海洋可控源电磁响应的影响特征.海底起伏地形地电模型的数值结果表明,电导率各向异性对海洋可控源电磁响应影响明显,有可能淹没海底地形和高阻油气藏引起的异常. 相似文献
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本文利用二维有限元数值模拟方法,以2011年日本东北Mw9.0级大地震为例,探讨了地形和局部地质构造等物理因素对计算同震形变的影响.计算中使用了双节点技术构成断层滑动面,同时考虑了均质、层状、地形以及俯冲板片等不同构造介质模型.对不同介质模型分别计算并进行比较,以便考察不同物理因素的影响.数值计算结果表明：海沟地形对计算同震形变的影响非常大,局部地质构造的影响也很明显,而同时考虑地形和局部地质构造所产生的影响要比仅考虑地形效应更大,其影响在水平方向和垂直方向上分别达到-1.78~0.8 m和-1.4~0.64 m,相应的百分比分别为34%和92%.这些结果表明起伏较大的地形（特别是海山）及局部地质构造对计算同震形变的影响都不容忽略,它们均能被现代大地测量技术（如GPS、InSAR等）观测到,在计算同震形变或进行断层反演时应该加以考虑. 相似文献