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科学研究方向介绍
 
加入时间:2008-9-15 17:22:47 访问量:16909

     近几年来,地球科学学院广大教师积极开展科学研究,继续保持本专业面向能源勘探、开发,尤其是石油与天然气的勘探开发的办学特色。保持、发展本专业优势学科方向:沉积学与沉积模拟、油气成藏及油气地球化学、油藏综合研究与评价、油气储层地质建模技术等方向,使之处于国内先进水平的行列。在2006年教育部学科评估中,长江大学支撑本专业的一级学科“地质资源与地质工程”位列第12位。近几年来,本专业教师承担包括6项国家自然科学基金项目、4项国家“973项目”在内的195项科研项目的研究,科研经费8179万元,年均科研经费2726万元。科研工作有力地促进了本科教学和研究生教学。主要研究方向如下:

一、深水沉积学研究
      以高振中、何幼斌、李建明、罗顺社、王正允、李维锋等教授的组成学术群体近些年来在深水沉积学研究尤其在深水牵引流沉积研究方面开展了系列创新研究,使得在该领域处于国际领先水平。主要的创新工作有:①内潮汐和内波沉积的发现和研究开创了沉积学的一个新的研究领域。在世界范围内首次发现和系统研究了地层记录中的内波、内潮汐沉积,用内波理论对现代深海大型沉积物波进行了成因解释,首次鉴别出古代地层记录中的大型沉积物,并进行了系统研究。②对地层记录中的等深岩丘进行了深入研究,将我国对等深流沉积的研究推向了一个新的发展阶段。发现并系统研究了我国第一例和第二例地层记录中的等深流岩丘,在我国首次描述了等深岩层序,建立了等深岩丘的沉积模式。③对我国13个省区的重力流沉积进行了开创性研究,全面研究了重力流沉积的各种成因类型及层序模式,几乎与国外同时建立了碳酸盐斜坡沉积模式,在我国首次报道并系统研究了海底扇沉积体系。④以深水重力流和牵引流沉积的研究为基础,结合沉积发育史的研究,对扬子地台东南边缘的构造演化进行了深入研究,提出了该区自晚前震旦纪以来经历了大陆裂谷、被动陆缘和闭合造山三个阶段的新观点。本研究领域近几年连续获得三次国家自然科学基金的资助。

二、生物礁与地层学研究
      以肖传桃、胡明毅、刘秉理等教授的组成的学术群体近些年来在生物礁与地层学研究尤其在奥陶系生物礁研究方面开展了系列创新工作,使得在该领域处于国际领先水平。主要的创新工作有:八十年代末,首次发现并研究了中扬子台地早奥陶世生物礁70余处,获得了首批研究成果。继之,预测并突破性发现塔里木台地数百平方公里的中奥陶世生物礁。近期,又预测和确认了华北台地早奥陶世生物礁,且获得国家自然科学基金委员会和中国石油天然气集团公司资助。截至目前,已经获得了趋于系统性的研究成果:
①揭示了早—中奥陶世生物礁的产出层位、分布状况、礁岩结构、建礁生物、礁类型和礁组合等特征及其分布规律。②准确地鉴别了造礁生物及其群落:首次在亚洲地区新发现Pulchrilamina;发现了地史中最早的造礁生物Batostoma和由J.of Paleontology确认的Archaeoscyphia的多个新种新属。③精细地确认了三个新的含礁层位和Calathium礁等新的礁类型,完善了生物的成礁演化序列,填补了国内早、中奥陶世生物礁及后生动物早期造礁的空白。④开创性的阐明了水动力的建礁、毁礁作用,总结了对早、中奥陶世生物礁具有普遍意义的成礁机理。⑤将高分辨率层序地层学理论应用于我国陆相油气勘探领域,根据沉积基准面原理,精细划分对比储集层,建立高分辨率层序地层格架,这种等时地层格架与一定级次流动单元相一致,并控制了砂体储集层内一定规模的流体流动。在此基础上,研究了砂体储集层的非均质性特征与基准面旋回之间存在的关系,并进行了剩余油分布预测的研究。上述与国外合作的部分成果获美国国家科学基金资助,同时该研究领域还获得三次国家自然科学基金的资助。

三、沉积模拟研究
      以张昌民、张春生、刘忠保等教授的组成的学术群体近些年来以部级重点实验室——国内独有的湖盆沉积模拟实验室为依托,在该领域开展了系列创新研究工作,使得在该领域处于国内领先水平。主要借助盆地模拟实验,主要对沉积盆地储集砂体的形成、演变进行物理、数值研究,结合现代及古代露头调查,建立储层地质模型。迄今,已获得一些显著进展:①通过物理模拟、数值模拟及露头调查,在勘探早期,指出碎屑岩沉积体系的分布规律,以提高勘探效益。②油田开发后期,现有井网不宜控制的井间地区,通过沉积模拟及调查,建立储层地质模型,预测剩余油的分布规律,为开发层系及井网调整提供技术支持,从而提高开发效益。③首次以“过程”的观点而不是以沉积“结果”的观点,系统分析了砂体的成因及其对储集层性质的影响;建立了湖盆主要砂体沉积过程的原型地质模型。发现冲积扇的坡度对流量和粒径存在明显的依赖关系,揭示了涌流型浊流的流体厚度及速度与搬运距离和底坡大小的关系,从而奠定了国内实验沉积学的基础。沉积模拟研究经过长期的努力,已经和正在获得成果均得到中国石油天然气集团公司资助,并建成了国内独有的含油气盆地储集砂体形成、演变及储层结构研究的大型实验室。

四、高分辨率地震地层学
      由潘仁芳、胡明毅等教授组成的学术群体开展了大量创新研究,取得了系列研究成果。以自身专利技术“一种用地震资料描述油藏的方法”(专利号:90104152.1)为基础,并基于知识表达,研究、开发了综合传递函数和差异层位速度等信息进行油藏描述信息处理的系统软件。该项研究成果已分别向江汉、中原、华北、青海等多家油田推广应用。以AVO异常属性参数提取为基础,基于储层含气性与异常属性的知识表达,通过建模分析,检测地下储层含气性。该成果成功地在我国最大整装气田-苏里格庙作为首例应用,现已推广到吐哈和塔里木等多家油田。特别是对内蒙某地地下浅层氢气的成功检测,已引起国土资源部高层领导的高度重视。基于多方位属性差异的储层裂缝表征研究,针对裂缝性储层的非均质性和地球物理属性表征的方向性差异,提出采用三维地震资料进行多方位AVO属性分析,并利用其方向性差异预测储层裂缝的方法。这一方法在2000年即由我们提出,并在三塘湖盆地成功地应用,而国际上类似的成果近期才有报道。

五、储层地质模型建模技术
     储层描述技术是油气勘探开发的关键。以野外露头资料、井下地质资料、地震、测井及油田动态资料为基础,应用高分辨率层序地层学及储集砂体建筑结构分析理论,结合地质统计及先进的建模方法,建立储层地质模型,从而可以为油气勘探开发方案的制订、调整及预测剩余油气分布规律提供有力的技术支持。由张昌民、王振奇、张尚锋、李少华、尹太举等教授组成的学术群体在该研究领域取得了系列研究成果。主要研究领域及研究特色如下:
     a.储层精细地质模型的建立。将露头信息与井下地质资料相结合,建立油田储层精细地质模型,使得对储集砂体的描述更客观、更准确。
     b.陆相含油气盆地储层高分辨率层序地层学研究。该研究从地层划分对比入手,建立等时地层骨架,进而研究储集砂体发育分布规律。对油田开发中后期开发方案调整及油田滚动勘探开发特别有效。  
     c.油田储集砂体建模。以地质、地震、测井及油田动态资料为基础,应用先进的建模软件,建立油田储集砂体发育分布模型,使得对储集砂体的描述更加定量化,符合油田的实际情况。
     我院储层地质模型研究技术先后在河南、中原、大港、青海、塔里木、南海西部等油田推广,许多成果在油田取得了经济效益。

六、油藏(储层)动态评价与数值模拟
     主要研究内容包括油气藏早期动态描述和油气田开发动态描述。油藏评价与模拟研究成果对弄清剩余油分布,地层压力分布,储量动用程序,模拟开发动态,在勘探早期确定下步勘探和开发部署,提高探井成功率,实现滚动式勘探和开发,提高勘探开发综合效益,具有重要意义。由郭康良、赵明跃教授领导的学术群体完成的多项国家攻关项目,达到国内领先水平,研制的“低渗透油层早期压力恢复曲线的解释方法及软件”达到国内先进水平,同时还完成了“JPD钻柱测试解释软件”和“JPE早期试井解释软件”,已经在全国13个油田推广使用。获CNPC科技进步三等奖,两项成果获得省科技进步二等奖。

七、油气构造研究
     由胡望水、陈波、龚文平等教授组成的学术群体开展了大量创新研究,取得了系列研究成果。针对我国复杂油气构造的特点,将板块构造理论应用到含油气盆地内各级构造研究中,形成了一套有特色的研究方法。
     从四维角度讨论了断层封闭演化,认为断层的封闭类型从单一型过渡到复合型,封闭强度逐渐加强,封闭的烃柱高度逐渐变大;从混沌系统论的角度,研究了断层封闭系统的构成、岩石子系统、流体子系统、岩石-流体相互作用子系统;在此研究的基础上,开发了相应的可视化评价软件系统,国内唯一的评价分析系统。在渤海湾盆地、江汉盆地等的应用,取得了良好的效果。从成因角度,将正反转构造分析系统分为两大类和15小类;分别建立了各类正反转构造的正反演模型,开发了相应的正反转构造模拟软件,该软件有效地解决了松辽盆地、辽河盆地、江汉盆地、南襄盆地的实际问题。

八、油气成藏地质与资源评价
     由林小云、许晓宏、吴东胜等教授组成的油气地质科研组近些年来在油气成藏地质与资源评价方面开展了大量创新研究,取得了系列研究成果。以现代的勘探方法、技术和石油天然气地质理论为基础,以辨证哲学的基本思想为指导,以解决油气勘探的需要为出发点,探索研究三维地质体中的油气形成、聚集与分布,预测油气资源潜力,并将研究结果指导油气勘探实践。主要开展以下几个方面的研究工作:
     1.以石油天然气和烃源岩为研究对象,通过对原油物理性质和化学组成特征的详细剖析和对烃源岩生烃潜力的评价,分析盆地中油气资源潜力,指出油气勘探的有利区域和方向。
     2.针对古生界海相地层高演化的特点,以二次生烃机理为指导,探讨高演化烃源岩生烃潜力的评价方法,提出了初始演化程度是决定高演化烃源岩的“再次”补给能力的关键。
     3.以含油气系统理论为基础,将研究区域作为整体,通过构造演化、沉积分布及演化和盆地模拟的研究,分析盆地的成藏要素和成藏作用,对油气成藏条件及油气资源做出评价。划分含油气系统并进行特征分析。
     4.通过研究地下流体运动的动力学机理,分析地温场、压力场和势能场的空间分布规律和展布特征,确定盆地流体系统的构成。分析油气运移聚集规律,预测有利的勘探靶区,优选勘探目标。 

     5.以含油气系统和成藏组合为主线对世界含油气盆地进行了资源定量评价,为中石油开拓海外油气资源提供了决策依据。
    
九、岩芯图象采集技术与信息化
     由李建华、刘绍平、许晓宏等教授组成的学术群体开展了大量创新研究,取得了系列研究成果。所研制的岩芯图象扫描采集仪,运用图像处理技术和数学地质方法,实现了宏观、显微岩芯图像的自动化采集,岩芯及相关地质资料的永久性储存、综合管理及定量分析、处理等功能。其功能及技术性能完全可与德国同类产品相媲美。该系统已在东、西部多数油田广泛应用,并获得国家专利一项(专利号:ZL 99 2 37821 4)。

十、GIS应用研究

    由刘学锋、何贞铭、汤军、李功权等教授组成的学术群体在以下领域取得了系列研究成果。

     1. 网络地理信息系统
     2. 专题地理信息系统
     3. 多维动态地理信息系统
     4. 移动实时地理信息系统
     5. 空间数据库与空间数据仓库
     6. 遥感数据处理与应用
     7.“3S”技术集成与应用

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