基于层状波速模型的矿山微震定位方法

针对矿山微震定位精度不高的问题,提出采用层状波速模型来代替传统均匀波速模型。采用试射法射线追踪技术来计算微震波在介质中的传播路径,在此基础上,研究了层状波速模型中Geiger定位方法,提出了层状波速模型中Geiger法精确定位的算法流程。通过MATLAB编程,实现了该定位算法,并且数值测试了该定位算法的准确性。数值测试结果表明:不考虑噪声影响到时拾取精度的情况下,新算法的定位精度在1m以内;考虑噪声影响的情况下,新算法的定位误差为9.3m,而采用传统均匀波速模型的定位误差达到28.71m,远远大于新算法的误差。最后,将新算法应用在冬瓜山铜矿,通过对16个微震事件的定位分析,新算法的定位效果优于传统的定位方法,事件位置更加集中。     

桂中坳陷桂中1井沥青成因及油气成藏模式

采用GC、GC-MS、稳定碳同位素、包裹体以及沥青反射率等分析测试技术,对桂中坳陷桂中1井储层固体沥青进行了系统分析,并对其来源及成因等进行了探讨。基于其成因特点,对桂中1井油气藏主要破坏因素进行了剖析,并结合区域研究成果,对桂中坳陷油气藏主要破坏因素进行了系统分析,进而探讨了桂中坳陷油气成藏模式。综合研究表明,桂中1井储层固体沥青来源于中下泥盆统泥质烃源岩,为早期油藏原油高温热裂解形成的焦沥青。桂中坳陷油气藏主要破坏因素有:早期油藏的深埋导致原油裂解为焦沥青和甲烷;后期的构造抬升剥蚀造成"异常高压"气藏压力系统破坏;断裂导致盖层封闭性变差以及岩浆/成矿热液对其附近的油气藏产生严重破坏。此外,天然气扩散、微渗漏作用等也可成为桂中坳陷油气藏遭受破坏的重要因素。因此,桂中坳陷地层保存相对完整、断裂欠发育、岩浆活动影响较小的中西部地区是桂中坳陷有利油气勘探区。     

源于宏观藻类的镜状体反射率——前泥盆纪海相地层成熟度标尺

塔里木盆地和华北地台前泥盆纪海相地层中广泛存在源于宏观藻类的炭质薄膜化石,显微镜下表现为均质的条带状镜状体,这类镜状体反射率随埋深呈现规律性增高。通过富含这类镜状体的上元古界青白口系下马岭页岩(等效镜质体反射率0.66%)和塔中北斜坡上奥陶统泥灰岩(等效镜质体反射率0.97%)与相应成熟度腐殖煤共存的加水热解和干法热解模拟实验,建立起源于宏观藻类镜状体反射率与镜质体反射率的相关关系。对源于宏观藻类镜状体富集物的NMR和Py-GC-MS分析显示,宏观藻类有机质中存在聚酚类大分子,而酚类和烷基酚类化合物正是镜质体先驱物木质素的典型热解产物,说明源于宏观藻类的镜状体无论是光性和形态还是化学成分和结构均呈现出与镜质体的相似性,源于宏观藻类的镜状体的反射率可作为前泥盆纪海相地层成熟度标尺。图5表1参33     

塔里木盆地顺南1井和顺南4井油气相态演化的数值模拟与预测

塔里木盆地顺南1井和顺南4井位置相近且地质背景相似,埋藏史、热演化史和压力史也基本相似,显示两井的原油都曾遭受过严重的热裂解,但油气相态差异显著,顺南1井为凝析气藏伴生凝析油,顺南4井为典型干气藏。顺南1井和顺南4井的油气相态演化过程以及导致这种相态差异的原因尚待解析。结合原油的黄金管封闭体系热模拟实验数据与实际地质背景资料,利用PetroMod软件和PVTsim软件完成了塔里木盆地顺南1井和顺南4井油气相态演化的数值模拟和预测,并与现今烃流体的组成和相态进行了比较。研究结果表明：顺南1井鹰山组油气藏在34 Ma由液相进入凝析气相,直到现今仍保持凝析气相,其凝析油正构烷烃摩尔浓度与碳数成非常好的线性关系,指示其未曾受气侵、蒸发分馏或多期充注等的影响;而顺南4井鹰山组油气藏在49 Ma由液相进入凝析气相,并很可能在22～10 Ma（中新世）遭受了来自寒武系烃源岩的过成熟干气的气侵作用;气侵通道应该为顺南地区发育的多条北东向断裂,气侵强度由东向西逐渐减弱,到顺南1井所在区域时已无明显气侵作用,这是顺南1井和顺南4井在组分和相态上存在明显差异的主要原因。     

沙溪铜矿开采边界品位动态优化方法

边界品位对矿山而言是一个尤其重要的决策参数。我国的边界品位指标制定于计划经济时期,随着我国市场经济的不断完善,现行的矿产工业指标越来越不能适应采矿工业的发展。沙溪铜矿具有埋藏深、储量大、品位低等特点,如何实现经济合理开采,其中首要解决的便是边界品位的问题。鉴于此,提出以铜品位0.1%为边界圈定矿化域、进行地质统计学估值得到矿化域模型,从而得到矿石储量、平均品位与边界品位的关系的方法,随后提出以最大净现值为目标的边界品位动态优化数学模型和算法。最后,应用所提方法优化了沙溪铜矿边界品位,与原初步设计结果相比,使得矿山服务年限、回收金属量、总现金流量、总净现值都得到了显著提高。该方法对我国大量的储量大、品位低的地下矿床经济开采具有借鉴意义。     

微震P波到时拾取的PAI-k-MFV算法改进及应用

为了充分发挥PAI-k-MFV算法参数自适应的优势,同时提高P波到时正确拾取率和拾取精度,通过引入STA/LTA算法和改进MFV准则,对PAI-k-MFV算法进行改进。首先,根据预先设置的时窗长度和置信概率的取值范围及步长,采用PAI-k算法拾取得到一组P波到时集;然后,运用STA/LTA算法初步计算P波到时区间,并将到时集中不在该区间内的到时元素剔除,得到更新后的到时集;最后,在新到时集的基础上,根据改进的最大频遇值(MMFV)准则最终确定P波到时。改进算法继承了PAI-k-MFV算法的参数自适应优点,无需人为调整太多参数,同时能够有效克服原MFV准则容易失效和拾取点滞后真实到时点等问题。对比其他算法,改进算法在拾取背景噪声段有强噪声的微震信号和弱微震信号P波到时具有明显优势。利用改进算法和PAI-k-MFV算法拾取冬瓜山铜矿115个实测低信噪比微震信号的P波到时,以人工拾取结果为参考标准,误差在5ms以内(对应30个采样点)视为正确拾取,结果显示:改进算法正确拾取率为96.52%,正确拾取的到时误差绝对值均值为1.1 ms,标准差为1.0 ms;较PAI-k-MFV算法,正确拾取率和拾取精度都大幅度提高。     

露天矿配矿优化方法研究

针对露天矿山规划与矿石质量管理的配矿需求, 在爆堆品位分布预测的基础上, 利用0-1整数规划模型, 研究了露天矿配矿的优化方法, 进而将其嵌入到DIMINE软件中, 并以某水泥灰岩矿配矿设计为例, 验证该技术的性能。结果表明, 该露天矿配矿优化方法应用简单、配矿效率高、效果好, 可有效提高企业的经济效益, 对于指导矿山企业的有效生产与决策具有重要的意义。     

合采井分层产量贡献地球化学实验监测技术

采用单组分分离、多内标绝对浓度色谱定量分析、生物标志物质谱分析、碳同位素组成分析等方法,建立了地球化学产能监测实验方法,能快速有效识别分层原油差异。首次利用原油非均质性评价结果,采用聚类分析统计方法和原油混合配比实验选取了多套地球化学产能监测指标,评价了各类地球化学产能监测指标的适用性。所选色谱指纹化合物经过色谱-质谱定性鉴定,证实非混合化合物。运用原油色谱指纹技术在W1和W2油田4口合采油井上进行了现场分层产能监测,色谱指纹法的计算结果与生产测井结果相对误差在10%～15%左右,能准确判别主力油层。地球化学产能监测技术具有快速、经济的特点,结合生产测井使用,对油田的生产优化具有重要意义。     

基于模拟开采技术的地下矿山三维可视化生产计划编制

生产计划编制是地下矿山最为关键、最为重要的核心决策任务。针对传统生产计划编制过程中暴露出来的周期长、多部门交叉衔接难度大等诸多难题,提出基于模拟开采技术的三维可视化生产计划编制方法,阐述了其相关原理和算法,并以北洺河铁矿为例,利用DIMINE平台,在建立三维实体模型和生产路径的基础上,以实际开采模型和井巷工程模型为编排对象,根据输入的主要生产指标和当前生产现状为约束条件,在三维空间中通过模拟开采技术与人机交互相结合,完成了北洺河铁矿2014~2016年三年滚动计划的编制,并应用于生产组织和管理。研究结果表明,该方法能够显著提高地下矿山生产计划编制工作效率,为矿山高效计划编制提供了新的途径。