基于优化经验模态分解和聚类分析的滑坡位移智能预测研究     

张凯  张科  保瑞  刘享华  齐飞飞 《岩土力学》2021,(1):211-223

针对三峡库区"阶跃式"滑坡的变形特征,提出了一种新的滑坡位移预测方法。以白水河滑坡ZG118和XD-01监测点位移数据为例,采用基于软筛分停止准则的经验模态分解(SSSC-EMD)将累计位移-时间曲线和影响因子时间序列自适应地分解为多个固有模态函数(IMF),并采用K均值(K-Means)聚类法对其进行聚类累加,得到有物理含义的位移分量(趋势性位移、周期性位移以及随机性位移)和影响因子分量(高频影响因子和低频影响因子)。使用最小二乘法对趋势性位移进行拟合预测;采用果蝇优化-最小二乘支持向量机(FOA-LSSVM)模型对周期性位移和随机性位移进行预测。将各位移分量预测值进行叠加处理,实现滑坡累计位移的预测。研究结果表明,所提出的(SSSC-EMD)-K-Means-(FOA-LSSVM)模型能够预测"阶跃式"滑坡的位移变化规律,且预测精度高于传统的支持向量机回归(SVR)、最小二乘支持向量机(LSSVM)模型;并通过改变训练集长度,进行单因素分析,发现其与预测精度之间呈正相关关系。  相似文献   

水基钻井液防塌封堵材料封堵特性实验研究          下载免费PDF全文

刘徐三 《探矿工程》2021,48(6):44-48

提高钻井液封堵能力是有效解决硬脆性页岩、煤层等复杂地层井壁失稳的主要技术手段。本文以在一定温度、压力条件下30 min的滤失量为评价标准,对几种封堵材料的封堵特性进行了实验研究。结果表明：除超细碳酸钙外,其他材料随着加量的增加,封堵效果越来越好;乳化沥青、乳化石蜡和油溶性酚醛树脂随着温度的升高,封堵效果变差,而聚乙二醇和聚酯先变差然后又有一定程度的恢复;聚酯和超细碳酸钙能够快速封堵微裂缝;几种封堵剂均对钻井液的流变性能有较明显的影响。对各封堵材料的封堵机理分析表明：不同的封堵材料具有不同的封堵特性,分别适应不同的温度、压力条件。只有根据井下实际情况,有针对性地选择与之相适应的封堵材料,才能有效提高水基钻井液的封堵能力。  相似文献   

二连盆地赛汉塔拉凹陷腾二段低熟油地球化学特征和油源对比     

李杰豪  侯读杰  曹兰柱  吴飘  赵喆  马潇潇 《现代地质》2021,35(2):315-325

赛汉塔拉凹陷位于二连盆地腾格尔坳陷西部,是二连盆地低熟油分布区。采用有机地球化学和生物标志物分析方法,对赛汉塔拉凹陷下白垩统腾二段低熟原油和油砂样品进行了地球化学特征和油源对比研究。赛汉塔拉凹陷腾二段低熟油具有饱和烃含量相对较低、非烃和沥青质含量相对较高的族组成特征,正构烷烃分布以前峰型为主,主峰碳为C₂₁或C₂₃,Pr/Ph低(0.29~0.59),Pr/nC₁₇ 较低(0.29~0.58),Ph/nC₁₈较高(0.57~1.37),C₂₉甾烷20S/(20S+20R)为 0.27~0.40、C₂₉甾烷ββ/(αα+ββ)为0.29~0.39,伽马蜡烷指数多为0.31~1.34,三环萜烷含量低,反映出原油生成于半咸水—咸水还原环境,生源以藻类输入为主。油源对比研究认为,赛汉塔拉凹陷腾二段低熟油有两种来源:一种是来自下伏腾一段烃源岩咸水环境成熟早期阶段生烃;另一种是来自洼槽中心低成熟的腾二段烃源岩自生自储。  相似文献   

新特提斯洋晚白垩世演化特点:来自泽当共国日二长花岗岩年代学、地球化学及Sr-Nd同位素证据     

张志平  钟康惠  单树成  郑鑫  黄浩震  严钊 《现代地质》2021,35(5):1194-1205

为加深对西藏泽当地区新特提斯洋演化的认识,对西藏泽当蛇绿混杂岩带内的共国日二长花岗岩进行了岩石学、岩石地球化学、同位素及年代学等研究,研究显示:共国日二长花岗岩岩体规模小、岩性稳定,LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为(90.40±0.68)Ma,属晚白垩世;岩石地球化学具高硅、富铝、富钾、低钛和准铝质钙碱性花岗岩特征;轻稀土富集、重稀土亏损,具明显的负Eu异常,微量元素表现为相对富集Rb、K、Ba、Th、U等大离子亲石元素,显著亏损Nb、P、Ti等高场强元素;(⁸⁷Sr/⁸⁶Sr)_i=0.705 708~0.706 284,(¹⁴³Nd/¹⁴⁴Nd)_i=0.512 689~0.512 716,ε_Nd(t)=2.00~2.51。以上特征表明,位于泽当蛇绿混杂岩带内的共国日二长花岗岩属于I型花岗岩,由正常岛弧岩浆形成,应为晚白垩世新特提斯洋向北俯冲形成的岛弧环境下俯冲带上部地壳部分熔融的产物,其不属于泽当蛇绿岩的组成部分,表明在90 Ma前泽当洋内弧已经消失。  相似文献   

含CaCl2水基聚合物钻井液沿井周地层渗透规律研究     

《地质科技情报》2021,40(5)

利用微生物诱导碳酸钙沉积(MICP)技术来提高油气井固井二界面胶结质量近年来受到了越来越多的重视。当前,针对3 000 m以浅油气井已实现了含成矿微生物的固井水泥浆技术。为了使固井水泥浆滤液中的成矿微生物在二界面处高效发挥MICP作用以提高二界面胶结质量,还需在钻井过程中利用钻井液携带CaCl_2的渗透向井周地层中预先注入一定量的钙源。因此,有必要研究含CaCl_2钻井液在井周地层的渗透规律,从而合理控制CaCl_2的注入量和钻井成本。基于此,以当前常用的环保水基聚合物钻井液为基本载体,综合考虑钻井液渗透时在井壁处泥饼动态形成机理、井周地层物性参数变化规律以及含CaCl_2水基聚合物钻井液流变性等因素,利用理论计算与模拟实验相结合的方法,建立了含CaCl_2水基聚合物钻井液滤液沿井周地层渗透量及渗透距离的定量预测模型。该预测模型的计算结果与模拟实验测试结果吻合程度较高,证实该预测模型具有较好的可靠性,有助于为钻井生产企业合理优化钻井液和固井水泥浆施工工艺提供理论支持。  相似文献   

煤矿井下顶板梳状长钻孔分段压裂强化瓦斯抽采实践     

贾秉义  陈冬冬  吴杰  孙四清  王建利  赵继展  张杰 《煤田地质与勘探》2021,49(2):70-76

为了解决碎软煤层本煤层钻孔施工困难,瓦斯抽采浓度低,抽采效果差,无法实现大面积区域预抽的问题,在现有煤矿井下定向钻进技术和水力压裂技术的基础上,结合前期研究成果,提出了顶板梳状长钻孔分段水力压裂技术,并在韩城矿区桑树坪二号井进行了现场试验。现场施工顶板梳状长钻孔主孔长度588 m,包含8个分支孔,钻孔总进尺1 188 m,主孔距煤层0~3.28 m,平面上覆盖约12.5 m。采用不动管柱分段水力压裂工艺,分4段进行水力压裂施工,累计注水2 012 m3,最大泵注压力8.74 MPa。压裂后最大影响半径大于30 m,且裂缝主要位于钻孔下方,向煤层延伸。压裂钻孔稳定抽采阶段瓦斯抽采纯量1.18 m3/min,抽采瓦斯体积分数平均43.54%。顶板梳状长钻孔分段水力压裂钻孔瓦斯抽采纯量是水力割缝钻孔的1.2倍,是本煤层顺层钻孔的4.0倍。试验结果表明,顶板梳状长钻孔分段水力压裂技术可有效避免本煤层常规钻孔施工过程中存在的塌孔、卡钻、喷孔等问题,实现了碎软低渗煤层大面积区域瓦斯预抽,为碎软低渗煤层区域瓦斯预抽提供了新思路和新方法。   相似文献   

掘进工作面前方煤层底板高程动态预测的试验研究     

刘文明  程建远  刘再斌  张泽宇 《煤田地质与勘探》2021,49(1):257-262

快速掘进急需构建掘进前方高精度二维地质模型。以沁水煤田某矿区XY-S工作面为例,基于三维地震解释成果,利用巷道掘进过程中煤层底板高程实测信息,动态刷新三维地震平均速度场,更新掘进前方煤层底板高程,最后对掘进前方预测的精度进行统计分析。结果表明:通过不断利用掘进实测煤层底板高程,刷新平均速度场,更新掘进前方煤层底板地质剖面,掘进前方煤层底板剖面与实际揭露剖面之间误差逐渐越小,实测点前方25 m和50 m范围的煤层底板高程最小绝对误差可达0.2 m和0.45 m。若实测点数据密度大、分布均匀,预测精度将会进一步得到提高,可为快速掘进提供高精度煤层底板导航数据。   相似文献   

冻融循环下含节理类岩石试样剪切破坏特性     

徐新木  张耀平  付玉华  雷大星  邹雄刚 《吉林大学学报(地球科学版)》2021,51(2):483-494

为探究冻融循环对节理岩石抗剪力学特性的影响,针对冻融循环前后不同连通率节理岩石试样进行剪切特性试验,探究了节理试样的剪切破坏机制,对比分析了冻融前后节理试样抗剪强度的衰减趋势,分析了黏聚力及内摩擦角随岩石试样剪切破坏面分形维数的变化规律。结果表明：随冻融循环次数的增加,节理试样剪切应力-位移曲线发生显著变化,峰值剪应力出现明显下降,黏聚力及内摩擦角对比冻融前试样出现明显劣化,并且随节理试样连通率的增加,劣化程度加剧;在节理连通率相同时,随冻融循环次数的增加,剪切破坏面的分形维数呈现近指数函数递增的趋势,随分形维数的增加,节理试样的黏聚力损伤因子、内摩擦损伤因子也呈现指数函数增加的趋势;在冻融循环次数相同时,内摩擦角损伤因子随节理连通率的增大呈先减小后增大的趋势,而黏聚力损伤因子在冻融循环次数为30次前后分别呈递增和先减后增的趋势。  相似文献   

二连盆地额仁淖尔凹陷下白垩统湖相云质岩优质储层特征及控制因素     

魏巍  朱筱敏  朱世发  何明薇  孙书洋  王名巍 《地学前缘》2021,28(1):214-224

二连盆地多个凹陷的下白垩统均发育一套湖相白云岩。它不仅是一个重要的地层对比标志层,还是一套有效的储集层。这套储层孔隙结构复杂,非均质性强。寻找优质储层是油气勘探的关键。研究以二连额仁淖尔凹陷的下白垩统湖相云质岩为研究对象,研究了云质岩储层的储层特征和成因。本次研究采用岩心观察、岩石学、扫描电镜(SEM)、X射线衍射、稳定碳氧同位素地球化学等多种方法,进而了解储层的岩石学、成岩特征及其对储层物性的影响。为了深入分析云质岩的储层特征,将云质岩分为三种类型:云质粉砂岩、云质沉凝灰岩和云质泥岩。云质粉砂岩常与云质/钙质泥岩相邻。白云石的主要特征是微晶结构、填充粒间孔隙或取代基质或方解石胶结物。云质粉砂岩物性较好,平均孔隙度为10.2%,渗透率为1.03 mD,属于低-超低孔特低渗储层。除了白云石化外,方解石胶结作用是降低储层孔隙度和渗透率的主要因素。有机酸的溶蚀作用主要发生在凝灰质矿物中,常见于与云质沉凝灰岩相邻的云质粉砂岩,形成粒内和粒间溶孔。云质沉凝灰岩常与泥岩、粉砂岩互层,主要发育前扇三角洲亚相。白云石以微晶为主,方解石以细晶粗晶为主。它们以团块的形式分布在凝灰质基质中。云质沉凝灰岩的平均孔隙度和渗透率分别为9.85%和0.34 mD,属于特低孔特低渗储层。储层孔隙度和渗透率降低的主要因素与火山物质有关。火山物质的蚀变作用释放出大量的离子进入地层水,不仅加强了早期碳酸盐胶结作用,而且导致了黏土矿物充填孔隙。另外,溶蚀作用是改善储层物性的主要因素,主要溶蚀云质沉凝灰岩中的碳酸盐团块,形成粒内和粒间溶孔。白云石化作用在云质泥岩中较弱,白云石沿纹层以泥晶形式出现。云质泥岩物性差,平均孔隙度为2.5%,渗透率为0.01 mD,储层物性差主要是原始物性差造成的。此外,成岩晚期的强碳酸盐胶结作用导致云质泥岩形成致密储层。该类岩石主要依靠微裂缝来改善储层物性,在断裂带附近的云质泥岩易发育微裂缝,微裂缝富集程度随离主断层距离的增大而减小。  相似文献   

肃北县二段井地区铅多金属矿土壤地球化学特征及找矿前景          下载免费PDF全文

高正海  史梁 《甘肃地质》2021,(2):35-42

通过对北山南带二段井铅多金属矿开展1∶1万土壤地球化学测量,结合成矿地质条件进行了土壤地球化学找矿研究。得出以下几点认识:1)矿区土壤中Au、Pb富集系数和变异系数大,成矿潜力好;2)相关分析、因子分析表明Ag、Zn,As、W、Mo,分别代表了中低温成矿作用,可作为Au、Pb的间接找矿标志;3)圈定了7个综合异常,在HT4号异常区中圈定1条金铅矿体,认为该异常区找矿前景很好,是寻找热液型矿床的有利地区,为下一步找矿工作重点靶区。  相似文献