“工程抗震”专栏序言

中国是蒙受地震灾害最深重的国家之一,地震灾害记录古已有之。据史料载,1556年1月23日陕西华县八级大地震死亡83万人以上。当代地震灾害同样惊心动魄,如1976年7月28日发生在唐山的7.8级地震,死亡人数达24.2万。 1988年11月5日、6日在不到30个小时的时间里,云南、青海连续发生了三次7级以上强震,表明中国大陆已进入第5个地震活跃期,预示今后10年中国大陆将处于中强地震连发的时期。在当今世界地震预报技术尚未达到准确实用阶段的状况下,震害预防更显得尤     

油井套管对地磁场的影响实验

油井中的铁磁质套管受到地磁场磁化作用会产生磁化磁场,引起套管附近的地磁异常。通过对地磁异常的分析,可以判断邻井的方位。实验中利用套管在地磁环境中分别模拟了竖直井、斜井和水平井3种情况,研究了套管对地磁场所造成的影响,总结了套管对地磁场影响的规律。实验表明:邻井为斜井、水平井时,二者所引起的地磁场强度异常区域分布相似,且异常区域较大,所引起的磁工具面偏角异常分布也如此,在井的NW、SE方向磁场强度异常较大,在NE、SW方向磁工具面偏角异常较大;邻井为竖直井时,引起的磁场强度和磁工具面偏角异常区域较小,其分布与斜井、水平井不同,在南北方向磁场强度异常较大,在东西方向磁工具面偏角异常较大。通过磁场强度异常和磁工具面偏角异常的分布可判断邻井的方位。     

全波模型的震相分析

模型震相分析是超声地震模型实验研究中的一项基础性工作。全波模型震相分析法可用来研究震相的初动方向。分析震波位移方向有两种方法,即解析法和矢量法。解析法是通过计算反射和透射系数的正负,来确定反射和透射的位移初动方向;矢量法是按入射波波前位移,考虑波阻抗的相对大小定出主矢量,然后在反射和透射方向上进行分解,从而得到相应波的初动方向。此外在考虑模型表面与接收换能器之间的相对位移对震相的初动方向影响时,尚需考虑仪器性能,换能器的指向性以及发、收换能器的组合。由于衰减和多次反射、透射波的存在,使得某些震相消失了,不同震相波的相干叠加还可能造成假象,使许多震相初动点模糊不清。在震相初动方向分析中,还要同时考虑走时、射线路径、振幅、周期、续至相位等运动学、动力学特征。     

长宁页岩气开发区地震的构造地质背景

水力压裂是页岩气开采的关键技术,其是否诱导地震已成为公众热点话题与学者研究焦点。针对页岩气开采的紧迫性与地震的灾害性凸显这一急需破解的矛盾,以四川盆地页岩气开采重点区块长宁背斜为例,对该区2018年12月16日5.7级和2019年1月3日5.3级地震及其余震序列应用研究区的速度模型进行重新定位,应用页岩气勘探的钻井与地震反射资料,开展构造解析,通过复原长宁背斜的形成过程揭示地震发生的构造地质背景,进一步探讨地震形成机制。研究表明,长宁背斜为一大型基底断层转折褶皱背斜,形成背斜的断层位移量为18 km,长宁背斜吸收了33%的断层滑移量;长宁背斜的志留系龙马溪组页岩发生沿下伏基底断层滑动的层平行剪切,形成微裂缝系统;基底断层的下盘断坡部位在现今复活,该区地震多沿基底断层下盘断坡及其上、下发生,背斜与向斜转折端也出现地震集中区,但沿膝折带向上地震震级减小,志留系龙马溪组中多发生2.0级以下地震。长宁背斜区的地震目前主要发生在背斜南翼,为沿基底断层下盘断坡部位活动形成的天然地震。长宁地区的地震可能与现今青藏高原向东南缘挤出的大地构造背景有关,川西南地区的早期构造在晚第四纪复活疑是产生中等强度地震的主因。建议开展页岩气开发区地震活动的科学监测。图14表2参50     

基于ABAQUS的悬空管道地震响应分析

悬空管道在发生震级较高地震时,受地震波的影响非常明显。本文假设强震作用于克乌成品油某悬空段管道,借助ABAQUS仿真软件模拟地震波,对悬空管道进行模态和地震响应分析,对比得到悬空管道的应力和位移结论。该方法可为分析地震对悬空管道产生的影响提供参考。     

齐鲁石化公司地区的地震烈度

地震是一种自然现象,是地壳运动的一种表现。在地表以下发生地震的地方称震源。垂直于震源的地表称震中。震源处地震的强弱称地震强度或称震级。目前世界上已知的最大地震震级为8.9级。而地震裂度则表示地震时对地表某处影响的强弱程度。各国均制定有地震裂度表。我国于1956年编制的地震烈度表,分成十二度。齐鲁石化公司地区建厂以来向外提供的地震烈度数据见表1。     

地震勘探中的断层位移分析

前言英国煤炭学院和利物浦大学的地质学者很多重要的文章说明,断层面上的位移变化是有规律和可以预测的,而且可对位移矢量的任意一个选定的分量作出位移等值线图(Rippon等,1985)。此外,Barnett等(1987)还指出,从地震剖面上以双程时间形式量得的位移垂直分量,在画到垂直断层投影图上,可以给地震解释许多附加约束条件。本文的目的是利用位移等值线图来说明三维地震测量成像中的两条断层的位移几何形     

基于频谱分析的地震带输气管道应力分析方法

地震是输气管道失效的重要原因之一,强烈的地壳运动带动土壤错动,载荷作用于输气管道上极易引起管道变形,而目前国内外对地震带输气管道的动态应力分析研究较少。为此,基于地震频谱分析方法,采用CAESAR II软件对XX地震带输气管道进行了动态应力分析,并校核了在强震作用下输气管道的位移、应力是否符合规范。结果表明:①轴向、横向、纵向及综合地震作用对输气管道的横向位移影响最大,且最大横向位移明显高于最大轴向及纵向位移;②地震作用下最大纵向位移和横向位移均产生在坡顶,设计时需重点对坡顶输气管道的位移量进行校核;③综合地震作用较任一单方向地震作用所产生的管道位移、应力更高,综合地震载荷对输气管道的破坏最大。据此提出建议:地震带输气管道设计过程中,可通过极限设计的方法提高输气管道的抗震能力且应重点对输气管道的横向位移进行监测,可通过改变管道敷设线路或减小土壤压实度的方法来控制输气管道的位移。     

柴达木盆地第四系气田遥感综合勘探研究

柴达木盆地东部天然气藏的圈闭为低幅度构造圈闭。该区含气层、表层气、地表盐沼等均可造成地震剖面上的低速效应，因而构造形态在常规地震剖面上得不到真正反映。该区第四系构造圈闭多为同沉积成因，对遥感数据增强处理识别出多个局部构造。选择已知的涩北1号气田和新发现的达南4号等目标进行地面化探、地磁测量等野外工作。结果表明达南4号与涩北1号具有较相似的地球化学异常。地磁异常揭示达南4号为一继承性局部构造。达南4号在常规地震剖面有小幅度构造显示，并且多组同相轴有下拉特征。综合分析得出达南4号应为受长轴方向为北西西的构造控制的天然气藏。     

沙漠区宽频高能噪声对地震记录的影响

 在沙特阿拉伯沙漠地区地震勘探采集中主要采用可控震源作为激发震源，在单炮记录的频谱中，可发现一些呈线性分布的高能宽频噪声，在频谱图上表现为亮条,在各个单炮记录之间随机出现，但在连续两张单炮记录的同一道上很少同时出现。本文通过对地震记录上的高能宽频噪声进行研究后认为：①高能宽频噪声频率随时间呈线性衰减变化,记录初始阶段起始频率一般为30~60Hz，终了频率为10~40Hz，起始频率和终了频率差约为20Hz，与记录长度时间内参考信号的频率变化差相同；②脉冲的能量级为10²，噪声的能量级为10^-3；③噪声产生的时间基本集中在14时至22时之间，发生噪声的位置集中在沙丘起伏地区的迎风坡和坡底;④高能宽频噪声是由静电释放瞬间产生的干扰形成的。文中还提出了一些防范措施来尽量避免高能宽频噪声对生产的影响。     

柴达木盆地三湖地区地震异常分析

柴达木盆地三湖地区第四系生物气其地震响应特点是:在地震剖面上出现明显的频率低、有效能量弱、时间下拉,即地震异常。自台南气田发现至今,按地震异常钻探的井基本都未发现工业气流。通过多年的实践认识,地表低速也可以造成类似的地震异常,但如何鉴别、消除地表低速造成的地震异常,一直未得到很好的解决。研究表明,利用共炮检距剖面显示折射首波、层析成像静校正这两种方法识别和消除表层低速异常是可行的,表层低速异常的新认识对该地区构造圈闭的确认有一定意义。     

渤海海域及邻区地震活动环境分析

利用历史地震记载和现代地震观测资料,论述渤海海域7级以上地震的概况,分析渤海海域及邻区地震活动的空间和时间分布特征,讨论地震活动性特征与区域断裂构造的关系。结果表明,渤海海域及邻区的地震空间分布图像表现出成带、分段特征,在时间上有平静期与活跃期之分——这是由区域断裂构造特点决定的。     

球形水塔结构地震响应分析

水塔结构的地震响应不仅与地震加速度峰值有关,而且与地震的持续时间、场地类别、卓越周期密切相关。选取了Taft波(第二类场地)、El—centro波(第三类场地)、天津宁河波(第四类场地)和人工波(第一类场地)四类场地地震波进行地震动特性对水塔结构地震反应的影响分析。不同地震波作用下,球形结构顶点位移峰值呈现出不同的变化规律,具有较大的随机性,并且位移峰值出现的时间会随着储液量的变化而变化;球形结构顶点加速度峰值都随着储水量的增加而逐渐减小。地震作用下,球形水塔的等效应力峰值随着储液量的增加而增大,支承结构的等效应力峰同样随着储液量的增加而增大,并且大于水箱的等效应力峰值,证明了在地震作用下,上部水箱结构发生破坏的概率比较小,主要是支承结构的破坏。     

三湖地区真假含气地震异常的识别与处理技术

柴达木盆地三湖地区地震剖面上的“低频、同相轴下拉”现象是寻找气藏的有效手段。但是随着勘探的深入,发现地震反射异常现象并不都是由于地层含气引起的,一些特殊的地表条件（表层结构异常）也会造成类似的异常现象,致使一些探井钻探失利。在近两年的该区高精度二维地震勘探中,通过针对性的表层调查方法和对近地表结构的精细解剖,弄清楚了地震反射异常与表层结构的对应关系,对表层结构引起的地震异常有了较深刻的认识;通过分析总结,提出了用反射时间法来甄别表层异常与地下含气异常;在此基础上,通过高精度折射静校正处理技术消除了这些由于表层结构异常变化带来的地震资料异常。这些技术措施的实施,为三湖地区地震资料真假异常的识别提供了比较实用的方法,在实际的生产应用中见到了较好的效果。     

正交地震道在二维地震岩性解释中的应用

正交地震道建立在复地震道的概念之 上,与实地震道构成复地震道的虚部和实部。对实地震道进行90相移滤波得到正交地震道的同时,地震子波的形态由零相位子波变为不对称子波。因此,正交地震道能突出反映实地震记录中某些模糊.朦胧的振幅信息。一般在常规显示的剖面中,二者没有明显区别,仅有90°相位差。当采用合适的显示参数后,有时振幅差异性较明显。在二维偏移地震剖面及其正交地震道剖面上将对应层段的振幅值进行对比解释,平面上找出振幅异常区,即为可能的岩性异常体的分布范围。笔者用该方法在塔里木盐地塔中32井以北、以西志留系内幕发现了一个振幅异常分布区,该异常与塔中32井.塔中34井钻探结果吻合较好。     

压制三维地震数据采集脚印的方法研究

 三维地震勘探在资料采集、处理过程中都会产生严重影响数据体的脚印现象,其中尤以采集脚印的影响最甚,因为在地震数据采集中,任何地面观测系统设计不当,都会在三维数据体上留下烙印,在时间和深度切片上表现为振幅和相位发生了变化。也就是说,采集脚印会引起地震成像中出现地层结构模式发生规律性变化的假象。引起脚印发生的因素可归为观测系统影响因素和非观测系统影响因素。文中研究表明,根据采集脚印的成因,应在采集阶段使其最小化,通过模型模拟采集脚印在不同观测系统上的反映来选择最佳观测系统,尽量选择较宽模板、增加覆盖次数、减少野外炮点和接收点的移动,从源头上削弱采集脚印。处理中压制采集脚印不符合"三高"处理要求,应尽量少用。     

地表一致的反射振幅

直接寻找油气藏的地球物理方法包括对地震时间、速度和振幅异常的研究。通常把静校正和动校正理解为在正常的地震资料处理过程中的对反射到达时所作的校正。速度分析可靠性极大地取决于消除地表时间异常所算出的静校正的准确性。同样,地震剖面上出现的振幅异常的准确性也取决于消除表层影响的效果。本文介绍了一种计算振幅校正的方法。举出了用于说明这种方法的海上和陆上资料的例子。     

渤海海域及邻区地震活动环境分析

利用历史地震记载和现代地震观测资料,论述渤海海域7级以上地震的概况,分析渤海海域及邻区地震活动的空间和时间分布特征,讨论地震活动性特征与区域断裂构造的关系.结果表明,渤海海域及邻区的地震空间分布图像表现出成带、分段特征,在时间上有平静期与活跃期之分--这是由区域断裂构造特点决定的.     

陆相碎屑震积岩形成机理及其研究意义

震积岩是国内近几年研究的热点之一,越来越多的震积构造在古代地层中被识别出来.通过对不同盆地陆相碎屑岩典型震积构造的研究,对不同震积岩的形成机理进行了深入分析.研究认为陆相碎屑震积岩大多与砂土的液化作用有关,同生小断层应形成于砂土液化和微褶皱发生之后的应力调整期,其垂直断距应与下伏不同粒度砂岩的差异沉陷量相当.陆相碎屑震积岩主要受控于沉积相带或者岩性,因而并不具有统一的垂向沉积序列,但在粉砂质和泥级沉积物中可以发育与碳酸盐岩震动液化地震序列相似的沉积构造组合.震积岩的研究对构造-沉积演化史分析、地震预测、油气勘探和开发以及区域地层对比都具有重要意义.     

多方位AVO技术在裂缝检测中的应用

 在共反射点三维道集的地震资料中，振幅不仅随入射角变化而变化，而且也随方位角变化而变化。振幅随方位角的变化与地层的各向异性具有一定的对应关系，尤其当地层出现一定方位的裂缝时，近平行裂缝和近垂直裂缝方向上共反射点道集的AVO属性参数会表现出明显的差异，这种差异的大小和平面展布正好反映了裂缝的发育程度和分布。本文在对三维纵波道集资料进行叠前时间偏移的基础上，分别抽取沿主测线和联络测线两个方向的道集资料进行AVO异常属性参数分析，然后对比分析两个方向的属性参数的差异，最后应用差异的大小和分布检测了裂缝的发育状况。结果表明，这种方法预测的裂缝与钻井取心和成像测井反映的裂缝发育状况有较好吻合性，与相干体所指示的断裂分布也有一定的关系。