微地震成果鉴定

① 关于微地震论文

引言
近几年来，华北地区中上地壳构造探测与研究取得了新的重要成果，对地震与地质构造的空间关系研究产生了很大影响，例如对1966年邢台地震、1679年三河—平谷地震、1695年临汾和1303年洪洞地震等大震区的研究表明：a）深浅构造是不连接的形态、产状、力学性质不同的两套断裂系统；b）直接的发震构造是地壳深部的高倾角断层；c） 浅层的铲形正断层消失在10km以内的地壳上部。这些观测事实和地震活动空间分布与浅层构造间的种种不协调现象都证明，不能简单地用地表断层代替地壳深处的发震构造。因此，研究地壳深断裂特征及其与浅层构造的对应关系是地震学的重要课题。然而现有多震层深断裂探测资料很少，短期内不可能编制出区域性深断裂展布图件，更难了解其活动性。目前最现实的思路是，采用以地震活动图象和震源机制为主要资料的构造分析方法，研究现代活动的震源断层。

1989年和1991年大同—阳高两次地震发生在山西剪切拉张带北部的晋北拉张区内，是本世纪在山西断陷构造带内发生的最大地震，这两次地震的发生提供了深入研究在张性断陷构造条件下地震成因机制的良好机会。本文以地震地质思想为指导，采用地震活动图象�平面和剖面和震源机制资料构造分析为主的方法，结合宏观烈度分布和地质构造资料，研究大同—阳高两次地震震源断层的三维特征，讨论震源断层与地质构造的关系。

1 地震活动图象分析

傅承义院士（1963）在记述地震预报的地震地质方法时指出，用高灵敏度的高频地震仪可以划分出地下微弱震动的震中汇集带，这可能就是地下深处地震成因断裂在地面的痕迹，可以补地质方法之不足，对了解地震的地质条件大有帮助。本节以震中平面带状分布图象显示大同—阳高两次地震震源断层在地面的投影图象，即震源断层的平面特征；以震源分布图象显示震源断层的剖面特征。大同—阳高地震序列位于大同遥测台网的最佳控制范围，台网记录了整个地震序列，并且有较高的震源定位精度，为分析地震活动图象提供了良好的条件。我们使用山西省地震局提供的序列目录分阶段进行地震活动图象分析。

a）第一阶段：1989年10月18日22时59分（5.7级地震）—10月19日00时52分（5.8级地震前）。这个阶段主要是5.7级地震及其余震活动，震中分布如图1a所示。图中显示出NE25°和NW80°地震活动带的交叉图象。5.7级地震和10月18日23时15分4.1级、23时41分4.0级地震发生在NE25°带内。

b）第二阶段：10月19日01时01分（Ms5.8地震）至10月19日12时30分。这个阶段是5.8级主震和10月19日02时20分5.6级地震及其余震活动。震中分布如图1b所示。图中显示出NE20°和NW60°地震活动带的交叉图象，若与图1a比较，NE20°地震活动带明显向SW方向延伸，5.8级和10月19日01时26分4.7级、10月19日05时02分4.8级地震发生在这个带内。5.6级地震发生在NW60°带内。

图1a1989年大同—阳高地震序列第1阶段地震震中分布图 图1b1989年大同—阳高地震序列第2阶段地震震中分布图

图1c1989年大同—阳高地震序列第3阶段地震震中分布图 图1d1989年大同—阳高地震序列第4阶段地震震中分布图

图1e1989年大同—阳高地震序列地震震中分布图

c）第三阶段：10月19日18时29分（5.2级地震）至10月21日23时39分。本阶段表现为5.2级地震及其余震活动。图1c是震中分布图，图中显示出十分清楚的NE25°地震活动带。5.2级地震和10月19日20时32分4.4级、21时59分4.2级、10月20日01时56分4.3级、19时41分4.2级地震都位于NE25°地震活动带内。

d）第四阶段：10月23日21时19分（5.3级地震）至10月29日09时34分。本阶段表现为5.3级地震及其余震活动，震中分布如图1d所示，由图可以看出，NE25°地震活动带仍有清楚的显示，10月24日01时07分4.2级、10月24日23时36分4.0级地震发生在这个带内。在该带东侧形成一条NW70°的分支地震活动带，5.3级地震位于这个带内。

与上个阶段相隔近17个月发生的5.8级地震子序列。由图1e震中分布图象可以看出，5.8级地震发生在NE25°地震活动带内。该带东侧出现一条NW45°地震活动带。此外，还在该带的ES方向上形成了另一条NE25°的地震活动带，两条NNE向带呈明显的斜列图象。

在图1a～图1e中，由震中密集程度勾划出来的地震活动带是十分明显的，若统计图中带外离散地震与地震总数比值，各阶段均小于0.2，说明这样的划分是可取的。

以地震活动条带表示震源断层，图1a～图1e所示的大同—阳高地震序列震源断层分布平面图象的特征是：1）全序列各阶段都是由NNE和NW—NWW向的共轭震源断层组合；2）全序列各阶段出现的NNE向震源断层是一条主干断层，长约20km，它自始至终贯穿于全序列的破裂过程，在时间和空间上都具有鲜明的稳定性。两次地震的主震都发生在这条断层上，成为主震震源断层。此外5.7级、5.2级地震和10次4.0级～4.8级地震也发生在这个断层面上；3）NNE向主干震源断层由两条断层斜列组成，以北面的一条为主，南面的一条是在序列破裂发展的最后阶段形成的。

为求得NNE向主震震源断层垂向剖面特征，作出了该断层的纵向和横向剖面图�由于1991年的震源定位精度不高，故未采用，由图2可以看出，两次地震的主震震源分布在10km和12km深度上。主震震源断层是近似垂直的高倾角断层，断层面埋深5km～17km，断面宽度为12km。

图2a1989年大同—阳高地震震源断层横剖面图 图2b1989年大同—阳高地震震源断层纵剖面图

通过以上地震活动图象（平面与剖面）分析，我们得到了一条走向NNE向，长20多千米，埋深5km～17km，断面宽12km的高角度震源断层。

2 震源机制资料的构造分析

以上通过地震活动图象分析得到了大同—阳高地震两个主震震源断层的静态特征。为进一步研究主震震源断层的力学性质和受力状况，使用在NNE向地震活动带内发生地震的震源机制资料进行构造分析。

2.1 4.0级以上地震震源机制解

以概率振幅模型利用初动符号计算得到NNE向地震活动带内发生的9个4.0级以上地震的震源机制解，列于第18页表1。按照地震活动图象分析得到的地震活动带（见图1），取与震中所在震源断层一致的节面为断层面，将9个位于NNE向地震活动带内的地震断层标在图3上。由表1和图2a可以看出，在NE25°地震活动带上，各地震断层走向与带走向基本一致，两次地震震源断层走向分别为25°和31°，与地震活动带一致或十分接近。大多数震源断层的倾角在60°以上，两个主震震源断层倾角为86°和85°，这与地震活动带横剖面所表示的接近直立的断层一致。各地震断层的滑动矢量与走向的夹角均小于15°，均为右旋以走滑为主的错动性质。再从P，T轴各参数来看，P轴仰角多数小于20°，平均值为15.9°；T轴仰角多数小于20°，平均值为15.6°。P，T轴的优势方位分别为NEE—SWW和NNW—SSE向，P轴平均方位为NE73.7°，T轴平均方位为NW7.3°。

图3 NNE向活动带上4.0级以上地震震源机制反映的破裂图象

2.2 小地震综合断层面解

小地震综合断层面解是一种汇集小地震震源信息的方法，常用来研究震源区应力场。李钦祖等最早提出利用单台小地震资料确定台站所在地区的地壳应力场。许忠淮等利用北京周围地区地震台站的地震P波初动资料，分区研究了综合断层面解得到区应力场方向。经验表明，一个地区小地震综合断层面解反映的应力状态信息的可靠性可与一次强震相当。本文试图使用这个方法汇集由小地震带来的震源破裂信息，进一步论证由地震活动图象和单个较大地震震源机制资料得到的大同—阳高地震NE25°地震活动带上的多个小震P波初动资料，求得小地震综合断层面解，这个结果可以抑制震源断层破裂过程的局部复杂因素，取得由小地震反映的主震震源断层的主体特征。

使用均匀分布于NNE向地震活动带内的多个小地震的879个初动符号，得到综合断层面解，使矛盾符号比为15％，将这个结果也列于表1中。它汇集了由主震断层面上发生的众多小地震带来的震源破裂总体信息。取节面Ⅱ为断层面，走向NE29°，倾角89°，滑动矢量与走向的夹角9°，为右旋走滑断层，P和T轴仰角小于10°，方位分别为NE74°和NW16°。

序
号 时间年-月-日T时：分 震级
Ms 震源深度
h/km 震中位置 节面1 节面2 P轴 T轴 N轴 资料
φN(°)(′) λE(°)(′) 走向(°) 倾向 倾角(°) 滑动角(°) 走向(°) 倾向 倾角(°) 滑动角(°) (°) (°) (°) (°) (°) (°) 矛盾符号比
1 1989-10-18
T22:57 5.7 10 39°56.9′ 113°49.0′ 39.7 NW 70.7 173.2 131.9 NE 83.6 19.4 264.4 9.9 357.3 18.2 149.4 69.6 30/120 0.25
2 1989-10-19
T01:01 5.8 10 39°56.6′ 113°49.8′ 115.3 NE 82.9 3.7 24.9 NW 86.3 172.9 70.3 2.4 333.9 7.6 178.0 82.1 31/102 0.30
3 1989-10-19
T01:26 4.7 11 39°53.9′ 113°46.8′ 27.5 NW 30.6 173.0 123.0 NE 86.5 59.6 239.2 34.4 5.4 40.7 125.6 30.3 8/37 0.22
4 1989-10-19
T05:02 4.8 14 39°58.0′ 113°50.0′ 39.7 NW 71.8 -179.8 309.6 SW 89.8 -18.2 263.2 12.9 356.1 12.6 128.9 71.8 8/48 0.17
5 1989-10-19
T13:29 5.2 10 39°58.3′ 113°51.3′ 306.3 SW 76.7 3.3 215.6 SE 86.8 166.6 261.7 7.1 170.2 11.7 22.4 76.3 24/90 0.27
6 1989-10-19
T20:32 4.4 15 39°54.5′ 113°54.5′ 42.2 NW 36.1 -164.8 290.7 SW 81.0 -54.9 243.5 43.0 2.4 27.4 113.4 34.6 10/34 0.29
7 1989-10-19
T21:59 4.2 13 39°58.1′ 113°58.1′ 25.3 NW 61.2 -179.4 295.0 SW 89.5 -28.8 264.4 20.3 343.9 19.5 144.2 61.2 6/33 0.18
8 1989-10-20
T01:56 4.3 13 39°58.2′ 113°58.2′ 214.6 SE 79.6 -173.1 123.4 NE 83.2 -10.5 78.7 12.2 169.3 2.5 270.8 77.5 10/46 0.22
9 1991-03-26
T02:02 5.8 12 39°57.6′ 113°57.6′ 122.0 SW 83.0 5.1 31.0 NW 85.0 172.9 256.0 1.0 166.0 8.0 353.0 82.0
10 综合断层面解
118.9 81.0 179.4 209.0 89.4 9.0 73.6 5.8 164.3 6.8 303.0 9.0 132/879 0.15

由表1可以清楚地看出，由众多小地震和9个4.0级以上较大地震的断层面解得到的震源破裂信息有较好的一致性。尤其是小地震综合断层面解与两次地震主震断层面解十分接（见图4、图5），并且与地震活动图象（平面和剖面）反映的震源断层特征也十分一致，它们共同揭示出大同-阳高主震震源破裂面是在近水平的应力场作用下，产生的一条NNE向高倾角右旋走滑断层。

图4a 1989年大同—阳高地震震源断层综合断层面解

图4b 1991年大同—阳高地震震源断层综合断层面解

图4c 两次大同—阳高地震震源断层综合断层面解

图5 震源断层上5级以上地震震源机制解与综合断层面解的比较

3 震源断层与地壳分层结构及等震线的相互验证

80年代以来对大陆地壳内的地震研究发现，大多数地震发生在一个多震层层位内。大陆地壳热力学剖面研究指明，陆壳中、上部存在一个温压适中的介质高强度带；陆壳岩石学剖面表明多震层的岩石结构易于表现弹性行为；地壳地球物理环境的研究发现，多震层之下存在着低速层与高导层，这可以作为促使其上部岩石层易于断错的底部边界条件。于利民[4]等利用深源体波记录反演得到的大同一带的低速层深度为14km～19km，两次主震发生在12km和10km处，恰在地壳低速层之上，多震层位之中。

虽然1989年大同—阳高地震的极震区等震线不甚规则，但长轴方向仍然显示出NNE向的优势方向，1991年5.8级地震的极震区等震线非常清楚地显示出与震源断层的走向[5]、长度等大体相当[6]。

以上所述表明我们得到的震源断层结果有着构造发生学的基础和地表破裂的解释，因此是可靠的。

4 结论与讨论

通过上述地震活动与震源机制解分析，我们认为1989年与1991年大同—阳高地震发生在同一条地震断层上。1991年地震破裂面略向南有所扩展，但总体上没有太大的变化。地震活动图象是震源断层在平面上的投影。平面上震源断层分布显示出为走向NE25°，长20多千米，剖面上为一陡立的断层，埋深在5km～17km范围内，宽度12km左右。由地震带上小震综合断层面解和两次地震主震及单个4级以上地震的震源机制解结果表明，它们得到的断层面解是一致的，共同揭示出一条NNE向右旋走滑的高角度断层。此震源断层与地壳分层结构及等震线等资料一致。

从区域地壳浅层地质构造环境看，大同—阳高地震序列发生在山西剪切拉张带北部的拉张区内。震区的主体构造是NEE向的大同断陷盆地，长130km的六棱山北麓断裂是控制大同盆地东南边界的主控性构造，该断裂晚更新世—全新世强烈活动，表现为张性倾滑活动。然而大同—阳高地震序列震源断层与浅层主体构造有明显差异，以右旋走滑为主的NNE向震源断层在地下深处斜穿大同断陷盆地及六棱山北麓正断裂（见图6），表现出深浅断裂的不协调现象。

图6 大同—阳高地震构造简图

苏宗正和程新原[7]根据野外调查、物探及钻探资料，发现斜切大同盆地的两条断裂，一条走向NE40°左右、长48km，称为大王村断裂，该断裂至少在晚更新世末有明显活动；另一条走向NW40°左右，长为47km，称为团堡断裂。大王村断裂与大同—阳高地震序列的震源断层大体吻合，是地壳浅层与地壳深部相对应的发震构造。

参考文献：

[1]王椿镛，王贵美，林中洋，等.用深地震反射方法研究邢台地震区的地壳细结构[J]地球物理学报,1993,36(4);410-415.
[2]张家茹，邵学钟，殷秀华，等.深部构造背景和强震的深部孕震环境[A],高学闻、马瑾.首都圈地震地质环境与地震灾害[C]北京：地震出版社，1993.58-78.
[3]刘国栋.山西临汾地区的地壳上地幔构造裂谷模型和大地震震源结构[A]，辽宁省地震局。发展中的地震科学研究——纪念海城地震成功预报20周年学术讨论会论文集[C]，北京：地震出版社，1995.180-190.
[4]于利民，刁桂苓，李钦祖，等.由深源远震体波记录反演华北北部地壳上地幔速度结构[J]。华北地震科学，1995（3）：11-19.
[5]阎海歌，安卫平，王国强，等.1989年大同—阳高地震的震害和灾害评估[J].山西地震,1992(1):48-61.
[6]王国强，安卫平，兰龙青，等.1991年大同—阳高5.8级地震宏观烈度与地震构造[J].山西地震,1992(1):41-47.
[7]苏宗正，程新原.1989年大同—阳高地震的地质环境与地震构造[J].山西地震,1992(1):19-30.

② 山东农业大学水利土木工程学院的科学研究

获奖情况
序号 获奖项目名称 奖励名称及等级 获奖时间 获奖者
1 混凝土叠合梁受力性能的研究
水利科技进步一等奖
2000.12
翟爱良
2 山东省地下水资源开发与环境问题研究
山东水利科技进步一等奖
2002.7
王开章
3 东平湖—大汶河水质预测及信息管理系统研究
科技进步三等奖
2003.2
王开章
4 专利：土壤水分中子仪用水中定标器
授权专利
2003.8
范世香
5 小型水电站经济运行
科技进步二等奖
2003.8
李天科
6 城市供水水厂及管网无线数传实时监测调度系统研究
山东科技进步二等奖 2003
马树升
7 第三届教师教学质量优秀奖评选
教师教学质量优秀三等奖
2004.7
颜宏亮
8 城市生活用水考核与节水对策研究
山东水利科技进步二等奖
2004.8
张庆华
9 涌流节水灌溉技术水力自动装置研究
山东省水利厅科技进步二等奖
2004.9
王春堂
10 “水文与水资源工程”试点专业的改革与实践
教学成果奖二等奖
2004.11
林洪孝
11 适应市场经济要求的工程报价管理体系的研究
山东省软科学三等奖
2004.12
徐学东
12 工程预算与报价系列课程教学改革
优秀教学成果三等奖
2004.11
颜宏亮
13 农业节水模式研究与示范 国家科技进步二等奖
2004（参与）
庞清江
14 水库灌区自动化测水量水实时监测调度系统
山东科技进步三等奖
2004
马树升
15 用水管理理论与实践
山东省软科学三等奖
2005.3
林洪孝
16 招标投标管理体系的研究
山东省软科学三等奖
2005.3
林洪孝
17 城市生活用水考核与节水对策研究
山东软科学优秀成果三等奖
2005.3
张庆华
18 建设项目智能招标评标管理系统的研究与开发
泰安市科技进步二等奖
2005.7
徐学东
19 大汶河流域水资源承载能力及其调控战略研究 省科技进步三等奖 2005 庞清江
20 小开河引黄生态灌区建设与管理模式研究 山东水利科技进步二等奖、滨州市科技进步二等奖 2006 林洪孝
科研项目鉴定
序号
鉴定项目名称
项目负责人
鉴定水平
组织鉴定部门
鉴定时间
1 砖混结构设计助手系统BASE的开发
翟爱良
国内领先
省科委
2000.12
2 在AutoCAD环境下应用计算机进行土建工程量分析
翟爱良
国内领先
省教育厅
2002.1
3 小型水电站经济运行
李天科
国内领先
省科委
2002.12
4 涌流节水灌溉技术水力自动装置研究
王春堂
国内领先
省教育厅
2003.6
5 建设项目电子招标管理体系的研究
徐学东
国内领先
省科技厅
2004.6.18
6 建设项目智能招标管理系统的研究与开发
徐学东
国内领先
省科技厅
2004.9.26
7 大汶河流域水资源承载能力及其调控战略研究
庞清江
国际领先
山东省科技厅
2004.12.4
8 缺水山区雨水积蓄利用系统优化模式研究
白清俊
国内领先
省教委
2004.12
9 水资源管理理论研究与实践
林洪孝
正式出版
水利部
2005.3
10 用水管理理论研究与实践
林洪孝
正式出版
水利部
2005.3
11 小开河引黄生态灌区建设与管理模式研究 林洪孝 国内领先 省科技厅 2006.4
主要科研项目
序号 项目、课题名称
项目来源
负责人
1 生态建设措施与涵养城市水源的关系研究
省科委
白清俊
2 缺水山区雨水集蓄利用系统优化模式研究
省教委
白清俊
3 玉米作物的调亏灌溉节水模式研究
山东农大博士科研基金
白清俊
4 科尔沁沙地退化草地植被恢复与重建技术示范
科技部
范世香
5 科尔沁沙地典型地区荒漠化定位监测
国家林业局
范世香
6 科尔沁沙地西部退化土地可持续经营示范研究
内蒙科委
范世香
7 科尔沁沙地退化草地生态恢复与畜牧业经营研究
中日合作项目
范世香
8 生态建设与水资源有效利用研究
山东农大
范世香
9 小型水电站运行研究与对策
省水利厅
李天科
10 汶源水库规划研究
莱芜市
李天科
11 水资源管理理论研究与实践
水利部
林洪孝
12 用水管理理论研究与实践
水利部
林洪孝
13 临沂市水资源综合规划研究
临沂市水利局
林洪孝
14 临沂市城市饮水安全保障规划研究
临沂市水利局
林洪孝
15 小开河引黄灌区生态建设与管理运行模式研究
滨州市水利局
林洪孝
16 滨州市平原水库建设与科学管理研究
滨州市水利局
林洪孝
17 威海市城市节约用水规划研究
威海市水利局
林洪孝
18 城市水务系统循环规律与评价指标体系研究 校青年科技创新基金 林洪孝
19 水库灌区自动化量水无线数自动检测调度系统研究
水利厅
马树升
20 城市供水监视、监控系统研究
滨州市
马树升
21 大棚果蔬微灌系统微机自动控制研究
水利厅
马树升
22 大汶河流域水资源承载能力及其调控战略研究 山东省水利厅 庞清江
23 中小城市（以泰安市为例）分质供排水系统模式研究
泰安市科技局
庞清江
24 集约化养殖精准生产技术平台的研究开发与应用示范
山东省科技厅
庞清江
25 涌流节水灌溉技术水力自动装置研究
省教育厅
王春堂
26 作物控根节灌技术研究
学校
王春堂
27 滴灌条件下土壤盐分的运动规律试验研究
学校
王春堂
28 城市供水水源地地下水环境模拟与安全供水对策研究
水利厅
王开章
29 适应市场经济要求的工程报价管理体系的研究
山东省科技厅
徐学东
30 建设项目智能招标管理系统的研究与开发
泰安市科技局
徐学东
31 中国建筑业企业生产方式的变革与国际化的比较研究
建设部
徐学东
32 用炭纤维加固混凝土结构关键技术研究
省教育厅
翟爱良
33 山东省经济自立灌区管理模式研究与示范
山东省科技厅
张庆华
34 WUA规范运行研究
省农业综合开发项目办公室
张庆华
35 WUA建立、支持与运行成本研究
省农业综合开发项目办公室
张庆华
36 岩石破坏机理的非线形动力学分析及其混沌控制 校青年科技创新基金 刘传孝
37 岩体微地震精确定位及震源机制反演研究 校青年科技创新基金 史红
38 非线性统计理论及其应用研究 校青年科技创新基金 董洁
39 边坡岩体稳定性影响因素敏感性分析的神经解释理论与方法 校青年科技创新基金 曹茂森

③ 试验成果

(一)二氧化碳驱油技术能够使特低渗透扶杨油层建立起有效驱动体系

通过井温、压力梯度测试，搞清了注入的液态CO₂在井筒内的相态分布，系统分析了注入井、采出井动态变化特征。

1.应用井温、压力梯度测试技术，搞清了CO₂在井筒内的相态分布

为搞清液态CO₂在井筒内的相态、温度、压力变化情况，在正常注入的情况下，录取了井筒内的压力、温度梯度资料。从测试结果看，液态CO₂大约在1300m开始气化，气化后放热使温度梯度增大，压力梯度减小。井底压力为29.5MPa，折算井筒中液态CO₂平均比重(相对密度)为0.89;井底温度63.8℃，比油层温度低22℃左右(图6-21)。

图6-21 压力、压力梯度曲线

2005年4月，对注气井进行了压力降落试井，累计关井576h，压力从29.85MPa下降到28.95MPa，压降速度为0.0016MPa/h。用有限导流垂直裂缝模型和均质径向流油藏模型解释的结果见表6-30。两种解释方法得到的结果基本一致，井筒储存系数很大，油藏渗透率很低((1.26～1.28)×10^-3μm²)，属特低渗透油藏。表皮系数低于-5.9，说明注入的CO₂对近井地带地层有显著的改善作用。

表6-30 注入井芳188-138试井资料解释结果

2.注气压力较低、油层吸气能力较强

未压裂的芳188-138注气井自2004年7月以来，平均日注液态CO₂20～40t;注入压力表现出稳中有降的趋势，由2004年7月的13.0MPa下降到2007年的10.5～11.0MPa。尤其是2006年下半年以来，随着2口见气较早的井(芳190-136，芳190-140井)气油比上升，注气井注入压力下降幅度有所加快，与室内实验结果基本一致。

未压裂的注气井在日注液态CO₂20～40t(相当于日注水40～70m³)的情况下，比州2试验区压裂投注的注水井(平均日注水30m³左右)注入压力低5MPa左右。

另外，从州2试验区注水井与芳48注气试验区注气井霍尔曲线对比情况看(图6-22)，未压裂的注气井注入能力是压裂投注注水井的4.8倍。可见，扶杨油层注气压力较低，吸气能力较强。

图6-22 州2与芳48试验区霍尔曲线对比

3.采出井见到较为明显的注气效果

试验区于2002年12月投产，截至2007年底累计注气20674t(0.413PV)，累计注采比为2.93;累积产油9690t，采出程度6.09%，采油速度0.90%;综合含水7.0%。

(1)注CO₂驱油渗流阻力小，油井见效快

由于CO₂具有黏度和密度小的特点，注CO₂驱油渗流阻力小，注气井和采油井间压力分布与注水驱高渗透油藏类似，注气井和采油井井底压力损失小，注采井间压力梯度大，从而使特低渗透油藏建立起有效驱动体系。

试验区正常注气后，大致3个月左右，渗透率相对较高的芳190-136和芳190-140井陆续见到注气效果，日产油稳中有升。而与之邻近的州2注水开发试验区自投产以来产量一直呈下降趋势，未见到受效显示。如芳190-136井，2004年8月开始受效，日产油上升，到2005年7月上升到最高点2.5t/d，随后受见气影响，产量逐渐下降(图6-23)。

图6-23 芳190-136井日产油曲线

(2)产量恢复程度较高

试验区5口油井中，芳188-137井未压裂直接投产，初期日产量0.02t，其余4口井均为压裂投产，见效后产量恢复程度为44.1%～71.0%(表6-31)。2006年1月试验区产量恢复到最高，日产量达8.3t，产量恢复程度达61%。注气累计增加原油占总产量的57.8%。

表6-31 芳48试验区见效情况分析

受效高峰期的采油速度高达1.89%，平均采油强度0.25t/d·m，是相邻注水开发区块的3倍以上。分析油井受效较好，主要有以下原因:一是气驱控制程度高(100%)，试验区只选取了主力层(FⅠ7)注气，该层为分布稳定的河道砂体，连通较好，气驱控制程度高达100%;二是注入速度高，2004年7月以来，试验区注入速度保持在0.15～0.18PV/a，使油井见到了较好的气驱效果。

(3)油井见气后产量呈双曲规律递减

根据试验区进入产量递减阶段以来的实际产量(图6-24)，进行拟合求解，得出试验区日产油量呈双曲递减规律，递减指数2.371，R=0.9980。

松辽盆地三肇凹陷特低渗透扶杨油层开发理论与实践

式中:q_t为开始递减第t月时日产量;q_i为递减前日产油;D_i为初始递减率。

图6-24 实际日产油与计算日产油对比

(4)见气井地层压力保持水平较高

2005年4～6月，对注气井组进行了整体试井，芳190-136和芳190-140井关井末点压力分别为11.6和13.1MPa，明显高于其余3口井(表6-32)。由于这两口井为试验区的主要见效井，随着油井见气后地层压力上升;芳188-137井尽管井距较近，但由于该井未压裂，且受效较差，压力恢复曲线表现为典型的特低渗透储层特征;关井15d最高压力仅3.6MPa。

表6-32 注气试验井组试井资料解释结果

(二)气体示踪及微地震气驱前缘测试技术，有效指导了气驱试验的分析与调整

1.气体示踪剂监测技术

2006年5月，以室内实验为基础，优选了性能稳定的F6气体为示踪剂，并进行了矿场试验，监测结果见表6-33。从表中可以看出，注入气体向芳190-140井推进速度最快(5.45m/d)，芳190-136井次之(3.13m/d)，芳188-137井较慢(0.99m/d)，芳187-138井未见气，芳190-138井见气较晚，未检测到示踪剂。

表6-33 芳188-138井注气气体示踪剂(F6)监测结果

从示踪剂峰值看，芳190-140井最高(20792μg/m³)，芳190-136井次之(256μg/m³)，芳188-137井尽管见到示踪剂最早，但峰值最低(61μg/m³)，表明注入的示踪剂优先向渗透率较高的芳190-140井运移，其次为190-136井和188-137井。示踪剂峰值高低与储层物性和气油比高低具有较好的一致性。

2.微地震气驱前缘监测技术

微地震法气驱前缘监测技术基于地球物理、岩石力学、信号处理及震波传输等理论和油田生产实际情况，通过监测注气引起微裂缝重新开启及造成新的微裂缝时产生的微震波，确定微震震源位置，进一步确定监测井的气驱前缘、注入气波及范围和优势注气方向，为注气方案优化调整提供科学依据。2005年8月对注气井组进行了微地震气驱前缘测试(图6-25)，结合该井的注入数据及测井等资料，取得了以下认识:

一是CO₂气驱存在主、次流两个方向，主流方向呈东南164.6°及西南260.8°两个走向，次流方向略呈北偏东43.3°走向。

二是CO₂气驱前缘波及面形状呈不规则的“Y”字型，分析气驱前缘形态主要受该井区储层非均质性影响，注入CO₂气推进速度不均匀，在东南及西南方向CO₂气推进速度较快，在北西及北偏东方向的CO₂气推进速度次之;而其他方向的CO₂气推进速度相对较慢。

三是CO₂气驱前缘波及面积约为7.6×10⁴m²。

四是芳190-140井和芳190-136井位于CO₂气驱前缘的两个主流方向上，为主要见效井;芳188-137井为次要见效井，因为CO₂气驱前缘向前发展的趋势明显且已接近该井;芳187-138井处在气驱前缘的次流方向上，但由于该井距气驱前缘相对较远，受效也不明显;芳190-138井的方向气驱前缘推进较慢，未见到注气效果。

3.脉冲注气有效提高了CO₂利用率

通过气体示踪及微地震气驱前缘测试技术搞清了扶杨油层非均质特征。为防止CO₂气大量突破后造成资源浪费，改善注气驱油效果，应用数值模拟技术优选了脉冲注气方案(注气时关突破井，停注时突破井恢复生产)为实施方案，取得了较好效果。

设计了6套方案，考虑了不同的注入速度、注入量和脉冲周期(表6-34)。

图6-25 微地震测试结果

表6-34 脉冲注气方案设计参数

注:5∶2表示关生产井注气5个月，然后停注采油2个月。

从各方案预测的开发指标(表6-35)可以看出，脉冲注气开发效果主要与注气速度、注气量及脉冲持续时间有关。综合考虑，持续高速度大排量脉冲注气效果较好。

表6-35 脉冲注气开发指标预测结果

综合以上方案预测指标，采出程度最高的是方案F106，交替周期为6个月(注4个月，停注后采出2个月)。因此优选方案F106(注气速度为40t/d，注4个月，停注后采出2个月)为实施方案。

根据方案优选结果，2006年开展了脉冲注气试验，先后分3个段塞注入液态CO₂5239t。取得了以下认识:

一是注气压力略有下降。2006年脉冲注气后，前面两个段塞，日注气量在37t左右，注气压力稳定在12.5MPa左右;最后一个段塞注入时，注气压力下降到11.5MPa，下降了1.0MPa。说明注气井有较强的吸气能力，井组之间有较好的连通关系，停注期间采出井开井，恢复注气后注气压力有所下降。

二是见气井开井后，气油比下降，CO₂利用率明显提高。以芳190-136井为例(图6-26)，该井2006年5月因出气量大关井，焖井一段时间后，于2006年9月恢复生产。气油比由465m³/m³下降到130m³/m³。之后持续生产，气油比逐渐上升到2007年4月份的337m³/m³，比见气高峰期低210m³/m³。表明通过脉冲注气减小了注采压差，改变了地层流体的液流方向，使见气井出气量大幅度减小，降低了气油比，提高了CO₂利用率。

图6-26 芳190-136井气油比变化曲线

另外，为进一步减少油井生产过程中造成的CO₂损失，对油井开井制度进行了优化。芳188-137井不同关井时间的产量变化情况见图6-27，关井3d后恢复生产1d的产量最高。优选确定了关3d开井1d的生产工作制度，平均日产油1.0t左右。其余3口见气井与芳188-137井不同关井时间的产量变化趋势基本相同，也执行了关3d开井1d的工作制度。

图6-27 芳188-137井不同关井时间产量变化曲线

可见，通过脉冲注气和油井生产制度优化，有效提高了CO₂利用率。

(三)气油比分析技术进一步验证了芳48断块为非混相驱

1.气油比分析技术

气油比是评价注气驱油效果和效益的一项十分重要的指标，由于芳48注气井组产量低，无法现场测试生产气油比。因此，我们通过对采出气的组分变化分析，对生产气油比进行了估算，在现场得到较好应用。

设原始气油比为GOR₁，目前气油比为GOR₂，CO₂气未突破时地面气组成为y_1i，其中CO₂的摩尔含量为y_1CO2，注入CO₂气组成为y_2i，CO₂摩尔含量为y_2CO2。设地面条件下气的摩尔体积为M(mol/m³)。那么未突破时采出1m³油时，采出气为GOR₁m³;CO₂突破后采出1m³油时，采出气为GOR₂m³。采出气的摩尔数分别为:GOR₁/M;GOR₂/M。突破后的气相当于未突破时的气混入了一定量的CO₂气，那么对采出1m³油来考虑，见气前后采出气中的非CO₂气组分的摩尔量是相等的，因此有:

松辽盆地三肇凹陷特低渗透扶杨油层开发理论与实践

因此气突破后的气油比GOR₂为:

松辽盆地三肇凹陷特低渗透扶杨油层开发理论与实践

利用该公式计算了芳188-137井、芳190-136井、芳190-138井、芳190-140井的气油比，2007年底，4口井的气油比在117～273m³/m³(表6-36)。

表6-36 4口见气井2007年底气油比计算结果

2.芳48断块非混相特征分析

理论和实践均证明:混相驱的驱油效率远高于非混相驱，而注气开采的驱油效率很大程度上取决于驱替压力。只有当驱替压力高于最小混相压力(Minimum Miscibility Pres-sure，MMP)时才能达到混相驱替。也就是说，混相驱和非混相驱应用的界限就是最小混相压力。我国多数油田由于原油性质较差，达不到混相条件，只能是非混相驱替。在矿场实际过程中可通过气油比的变化特征判断混相或非混相驱替。

非混相驱替过程中，注入孔隙体积与气油比的关系大致可分为3个阶段。第一阶段和第二阶段气油比变化不明显，第三阶段气油比急剧上升。即气体突破前，气油比基本不变。突破后，气油比有所增大，但由于建立了油气混合带，随之又出现了一个明显的台阶，持续一段时间以后，气油比才迅速增大(图6-28)。也就是说，在气油比迅速上升之前存在一个明显的过渡性台阶。图6-28所对应的实验压力为20.6MPa，比混相压力(29MPa)低8.4MPa，为非混相驱替。

图6-28 芳48非混相驱长岩心实验压差、气油比变化曲线

混相驱与非混相驱的气油比变化规律则明显不同。由于混相驱替建立的油气混合带较窄，因此，采出端见气后，气油比迅速上升(图6-29)，中间没有明显的过渡带。图6-29对应的实验压力为50MPa，比混相压力(29MPa)高21MPa，为典型的混相驱。

图6-29 芳48混相驱长岩心实验压差、气油比曲线

根据室内实验得出的混相与非混相驱的气油比变化规律，为芳48试验区的混相特征分析提供了依据。

试验区见气较早的芳190-136井的气油比变化曲线见图6-26。该井于2005年3月见气，之后气油比逐渐上升，到2006年8月气油比达到最高(600m³/m³左右)，这期间共注气11500t，折算地下体积0.23PV，后期由于采取脉冲注气使气油比明显下降。根据室内实验得出的混相与非混相驱的气油比判断标准，芳48试验区为典型的非混相驱。

(四)腐蚀状况监测表明，地面及井下管柱无明显腐蚀，满足了开发需要

2006年9月，开展了注气试验区腐蚀现状调查研究。对芳188-137、芳190-140井地面管线进行了实验室分析，并对这2口井安装了腐蚀试验试片。另外，在芳190-138井油套环空内放置了J55钢腐蚀试验试片，进行井下腐蚀状况监测，取得了以下认识:

1.地面管道无明显腐蚀现象

从芳188-137、芳190-140井地面管道直管段及弯头部分剖开后的外观情况看，管道基本完好，内表面无蚀坑、破损、裂纹等现象，未见有明显腐蚀现象发生。2006年9月28日在这2口井的地面管线内部放置20^#钢腐蚀试验试片，2006年11月15日取出，试验周期47d，除去表层油污后，仍可见金属光泽，试片表面无蚀坑、破损等现象，在试验期内腐蚀挂片未见有明显腐蚀现象发生。

2.井下试片腐蚀现象不明显

2006年9月28日，在芳190-138井油套环空内放置J55钢腐蚀试验试片，2006年11月15日取出，试验周期47d，也未见腐蚀现象发生。

3.腐蚀速率评价

芳48断块注气试验井组现场腐蚀试验分析结果见表6-37。地面和井下试片均未见明显腐蚀，介质腐蚀性等级为低级，平均腐蚀速率为0.0028～0.0032mm/a。

表6-37 芳48断块典型介质现场腐蚀试验结果

分析芳48注气试验区地面及井下管柱腐蚀较弱，主要有以下原因:一是油井含水率低。芳188-137井、芳190-138井基本不含水，芳190-140井含水也在10%以下，这是试验井腐蚀较弱的主要原因;二是试验周期短，对腐蚀试验效果有一定影响。

(五)结论及认识

1)CO₂驱油技术能够使特低渗透扶杨油层建立起有效驱动体系，作为一项难采储量动用技术，具有广阔的发展前景。

2)室内实验测得扶杨油层最小混相压力为29MPa，比原始地层压力(20.4MPa)高8.6MPa，结合现场试验气油比变化规律综合分析表明，芳48断块CO₂驱油为非混相驱。

3)室内可行性评价实验和油藏地质建模、数值模拟研究，较好地指导了试验方案优化设计，矿场试验表明，方案符合程度较高。

4)井温、压力梯度测试技术搞清了井筒中CO₂的相态分布特征;气体示踪及微地震气驱前缘测试技术揭示了扶杨油层非均质性强的特点，有效指导了气驱试验的分析与调整。

5)脉冲注气结合油井工作制度优化能够有效解决因储层非均质性强引起的油井受效不均衡，提高了CO₂利用率;CO₂吞吐作为注气驱油的一项引效措施，具有操作方便，成本低等优点。

6)注CO₂驱油实现了特低渗透扶杨油层的有效动用，主要表现在油井见效快、产量恢复程度高，见效高峰期的采油速度是同类型注水开发区块的3倍以上;油井见气后产量呈双曲递减。

7)适合CO₂驱油的撬装注气装置、KQ65-35-FF注入井井口、油管防腐和油井防气工艺技术，基本满足了试验区开发需要。

8)油藏深部封窜技术抑制了CO₂驱油过程中气窜的影响，可作为提高注入气波及体积、改善注气开发效果的储备技术。

④ 中国地质科学院地质力学研究所

中国地质科学院地质力学研究所在构造地质、新构造与地质灾害、地应力与区域地壳稳定性评价、油气地质及矿田构造、第四纪地质与环境等研究领域具有专业优势。国际工程地质与环境协会（IAEG）新构造与地质灾害专委会、中国地质学会地质力学专业委员会、第四纪地质与冰川专业委员会和古地磁专业委员会挂靠在本所，主办学术刊物《地质力学学报》。

2008年承担各类项目总计182项，其中国家（科技部）科技项目21项，国家自然科学基金项目17项，国土资源部项目18项，国土资源大调查项目19项，其他类项目100余项。

2008年承担各类科研项目总经费9568万元。其中，国家（科技部）科技项目经费3908万元；国家自然科学基金项目经费195万元；国土资源部项目经费993万元；地质大调查项目经费2736万元；其他类项目（包括所长基金及横向项目）经费1735万元。

2008年有12项科技成果通过专家评审和验收，其中地调项目评审成果7项，6项优秀，1项良好；自然基金项目5项通过结题验收。本所作为第二获奖单位和第三获奖单位获得2008年度国土资源科学技术奖二等奖2项，作为第二获奖单位获2008年度河北省科技进步奖三等奖1项。本所青藏高原新构造与古大湖研究成果入选2008年度中国地质学会十大地质科技成果；阿尔金山东段铁矿找矿新进展被评为2008年度中国地质科学院十大科技进展。2008年发表各类学术论文115篇，出版专著4部。

副所长赵越研究员

党委副书记、纪委书记何长虹高级工程师

副所长李贵书研究员

所长龙长兴研究员

2008年度主要科研成果

滇藏铁路沿线地壳稳定性调查评价：属国土资源大调查项目，主要完成人员：张永双、胡道功、吴中海、张加桂、吴树仁、赵希涛、蒋良文、郭长宝、石菊松等。项目组开展了滇藏铁路沿线第四纪地层对比研究，首次编制了铁路沿线及周边夷平面分布图，对区内51条活动断裂（带）的展布、最新活动时代、分段性和活动方式等进行了研究和总结，对与铁路相交或近距离平行的20条活动断裂进行了重点调查、探槽揭露和取样测试，重新厘定了铁路沿线14条重要的晚更新世以来的活动断裂。对可能遇到的地质灾害和重大工程地质问题进行了系统调查和预测评价，深入研究了铁路沿线特殊岩土体的主要工程地质特性，提出了实用性的工程判别指标。综合活动断裂、地震活动、地热场、构造应力场、地形变场、工程地质岩组及地质灾害等因素，采用基于Arc GIS的信息加权叠加方法，开展了滇藏铁路沿线地壳稳定性综合评价和工程近期规划段工程地质稳定性综合评价，提出了线路比选和优化方案，在指导铁路选线方面发挥了重要作用。

澜沧江断裂带

项目组人员在进行断裂测量

技术人员在柴达木盆地狮子沟沙山安装微地震台站设备

技术人员在安装微地震台站

微地震台阵网天然地震层析成像技术应用：属中石油青海油田分公司负责的柴达木盆地油气资源战略调查及评价（XQ-2004-01）全国油气资源战略选区调查与评价项目的课题之一，主要完成人员：王小凤、马寅生、冯梅、安美建、史大年、陈宣华、区明益、王连庆、霍光辉、李会军、范桃园、李国岐、田晓娟、张西娟、蒋荣宝、李丽。总体目标任务是运用微地震台阵网天然地震层析成像技术进行英雄岭凹陷及周边地区深层地质构造解析，结合柴达木盆地西部地、物、化、遥资料综合分析，探索复杂地形区深部构造勘探的新方法。经过艰苦的野外施工、数据采集、数据处理、波速反演和地质解释，首次在国内将微地震台阵网天然地震层析成像技术应用于油田深部构造探测，在国内没有可借鉴实例的条件下，经过近4年的引进—吸收—再创新的实践，初步建立了中等尺度微地震台阵网深部构造探测的技术方法体系；建立了运用微地震台阵网进行中等尺度构造探测的台站部署原则、记录参数选取、高质量数据采集标准和数据处理工作流程；确立了中等尺度天然地震层析成像速度结构反演的工作流程和成果图件；初步形成中等尺度天然地震层析成像结果地质解释的准则；获得了自然条件恶劣、地形地貌复杂、人工地震难以实施的柴西狮子沟—游园沟地区、干柴沟—咸水泉地区的深部构造信息；在油气资源评价新技术方法研究方面取得显著进展。其成果曾被评中国地质科学院2006年十大科技进展。

狮子沟地区地震反射剖面速度结构图

东部叠合盆地深层油气成藏潜力评价：属国土资源大调查项目，成果为优秀等级。主要完成人员：龙长兴、周新桂、张林炎、刘和甫、范昆、李涛、王宗秀、肖伟峰。项目组以地质力学理论为指导，多学科结合，对渤海湾—南华北盆地深层油气成藏潜力进行了系统研究。认为盆地形成演化主要受纬向构造体系和新华夏构造体系联合复合控制。首次提出了渤海湾—南华北盆地深部存在多层次滑脱拆离，晚中生代—现今为统一伸展背景下形成的盆—山变形系统的新模式；首次编制了渤海湾—南华北盆地1:100万前古近系和前侏罗系地质图，研究了中生代以来盆地叠加改造对古生界油气成藏的影响；首次编制了渤海湾—南华北盆地1:200万上、下古生界生储盖组合分布及其自生自储油气成藏潜力评价图，并结合3次资评、深层油气勘探及成藏必要条件，围绕“有效生烃区和有利保存单元”两个核心问题，评价了深层油气成藏潜力，明确指出了深层油气有利勘探区带。

吉黑东部山区内生金铜矿床找矿模型研究：属中国地质调查局国土资源大调查项目，主要完成人员：孟宪刚、邵兆刚、朱大岗、王津、韩建恩、余佳。经过野外调查与室内综合研究，本项目取得以下进展：查明了区域构造体系及其在历史演化过程中的控岩控矿作用，吉黑东部丰富的内生金铜多金属矿产的成岩成矿过程主要受新华夏系、纬向系、经向系和北西向构造带控制。划分了吉黑东部岩石圈单元和成矿区带，在本区进行了构造带矿化特征对比，构造层含矿性与构造演化阶段对比，划分了构造成矿序列。构建了本区宏观的构造动力成岩成矿三维地质模型，在宏观构造动力成岩成矿三维地质模型中，简述了金铜矿成岩成矿物质来源及过程。对典型矿床进行构造控矿分析，根据X光岩组和磁组构分析，进行了分阶段的运动学、动力学分析工作。总结了本区最特征的构造控矿类型，修正、完善、建立了8个控矿类型和模型，首次建立了吉黑东部地区的有限单元法数学模型和该区金铜矿床找矿模型。

华北北缘东西向右旋逆冲断层带考察

专家组验收项目成果现场

小西南岔金铜矿北山矿脉与矿石产状

九三沟铜金矿床矿化脉

青藏铁路活动断裂调查与监测：属地质调查工作项目，项目负责人为吴珍汉研究员，项目成员包括胡道功研究员、吴中海副研究员、王双绪研究员、彭华研究员、陈群策研究员、苗放教授、王连捷研究员等。相关成果入选2006年度中国地质科学院十大科技进展。对库赛湖断裂、西大滩断裂、温泉盆西边界断裂、安多盆北边界断裂、崩错断裂、谷露盆西边界断裂及当雄—羊八井活动断裂，通过高分辨率遥感解译、断错地貌分析、探槽工程揭露和高精度测年，揭示了晚更新世与全新世断裂活动期次、运动速率和古地震周期。在拉萨地块中段沿青藏铁路建立由15个测点组成的GPS观测局域网，完成3期GPS测量，为分析青藏铁路沿线现今地壳运动和断层速率积累了高精度实测资料。完成西大滩180m、五道梁150m、安多120m、羊八井300m、曲水150m地应力钻探和水压致裂法地应力测量，获得青藏高原不同地块地应力随深度变化曲线；建立西大滩体应变综合监测站、安多体应变综合监测站、羊八井体应变综合监测站、曲水三分量应力综合监测站，实现了监测数据远程自动传输，初步建成青藏铁路沿线应力应变综合监测系统。运用三维有限元数值模拟方法和ANSYS软件，计算分析了断裂诱发移动冰丘的形成机理、灾害效应及工程影响；发现83道班移动冰丘与错那湖沙害等灾害隐患，为青藏铁路沿线地质灾害防治提供了重要依据。项目公开发表学术论文24篇，包括国际核心期刊论文3篇，出版专著1部。

安多盆地北部活动断层探槽剖面照片

项目成员沿青藏铁路开展冬季野外观测

吴珍汉研究员参加青藏铁路通车典礼

青藏高原东缘第四纪环境调查与评价：属国土资源大调查项目，完成人员：赵志中、王书兵、乔彦松、王燕、徐刚、傅建利、李朝柱、姚海涛、刘宗秀、蒋复初、钱方、彭阳、李永昭、牟传龙、徐建民。成果如下：

（1）通过调查，若尔盖土地沙化呈近南北向分布，主要位于山前冲洪积台地及山间盆地中。分析沙化因素，自然与人为因素的影响几乎是同等的，降水和风速是草地沙化自然因素的主因素，在人为因素中以人口和牲畜量及开垦规模为主，提出对策建议。

（2）川西黄土红土磁性地层均出现了B/M 界限以及贾拉米洛事件，川西黄土在空间上具有很好的对应关系。川西黄土兼具风尘和冰川特征，说明物质主要源于青藏高原及其周缘的冰水沉积物。红土成因分析说明其为风尘成因。

（3）昔格达古湖主要形成于高斯期，青藏高原东缘大湖阶段形成约4-3Ma BP。典型剖面记录了5个旋回，15个阶段，有机碳记录了凉→暖的9个古气候变化阶段，孢粉和同位素分析也记录了4-2.6Ma BP间古气候环境周期变化规律。

甘孜黄土剖面与磁性地层

项目组成员在野外合影

测量黄土地层剖面

西气东输西段（玉门—武威）地壳稳定性调查评价：属国土资源大调查项目，主要完成人员：陈柏林、张永双、刘建民、董诚、彭华、刘建生、王春宇、吴乃芬等。取得主要进展：

研究表明祁连山北缘断裂、河西走廊中西段盆地内断裂、龙首山南缘断裂和阿尔金断裂东段等断裂属于晚更新世—全新世活动断裂。发现高台车站断裂、新民堡断裂等是祁连山北缘前展式逆冲推覆构造中最前缘断裂，形成时代最新、全新世活动性最强。首次获得肃北当今山口现今地应力数据，特别是肃南地震和民乐地震前后的地应力值变化的宝贵资料。通过14个地区稳定性评价因素的量化，计算了区内128个评价单元的综合评价参数，划分了3个极不稳定—不稳定区、2个次不稳定区。针对西气东输管线穿越极不稳定区的实际情况，提出“在新民堡、高台车站活动断裂、丰乐活动等地段进行必要的现今地应力监测和位移速率监测”的建议。

西气东输西段（玉门—武威）地质构造略图

西气东输西段（玉门—武威）地壳稳定性综合评价图

西部地区主要沉积盆地形成演化及油气资源富集成藏规律综合研究（柴达木部分）：属中国地质调查局综合研究类项目，主要完成人员：王小凤、马寅生、陈宣华、李会军、王连庆、冯梅、李国歧、武红岭、蒋荣宝、李丽、安美建、田晓娟、王治顺、李中坚、王宝瑜、张梓歆、郭辉、尹成明、彭德华、江波。

主要进展：从柴达木盆地地质构造特征及其演化历史、石炭系地层特征与岩相古地理、构造应力场、流体势场和油气分布规律与油气资源前景四个方面对盆地形成演化及油气资源富集成藏规律进行了综合研究。划分了柴达木盆地构造体系，明确了盆地大地构造归属；编制了盆地及其周边地区石炭纪各门类生物地层对比表，进行了石炭系地层划分与对比；编制了盆地地质构造系列图件；开展了盆地应力应变测量和构造应力场模拟研究；对石炭系、中新生界油气分布规律与油气资源前景进行了综合评价。2008年12月27日，中国地质调查局组织对项目成果进行评审，结果为优秀。

柴达木盆地盆地内向斜构造

项目组人员在盆地内进行现场考察

⑤ 开发利用技术

我国利用地面钻井进行煤层气开发始于20世纪70年代。当时出于煤矿生产安全的考虑，煤炭企业先后在湖南里王庙、河南焦作、山西阳泉、辽宁抚顺等煤矿采用探矿钻机、ZST－6/600水源钻机、ZJ10和ZJ15钻机钻了几十口煤层气井，井深170～500m，采用直径为108mm或127mm套管完井。80年代后期至90年代初，联合国开发计划署资助原煤炭工业部和地质矿产部在山西柳林、晋城、阳泉及安徽淮南、河南安阳、河北唐山、辽宁铁法等地区进行有针对性的煤层气钻探试验。同时，美国的ICF、ARI、Enron、ARCO、Philips等公司也介入中国煤层气的勘探开发，其钻井完井技术基本上利用我国现有技术。1996年国家成立了中联煤层气有限责任公司。“九五”期间，中国石油天然气集团公司进行了较大规模的煤层气综合研究和工艺性勘探开发试验，先后在华北大成、山西晋城和陕西吴堡地区共钻了20口煤层气试验井^［125］。“十五”以来，我国煤层气开发进入快速发展阶段，地面煤层气开发技术有了长足发展。煤层气地面垂直钻井技术已经比较成熟，在我国许多不同地质构造盆地获得成功。空气钻进技术适用于低压低渗透煤储层，钻井效率高，已在辽宁沈北项目试验成功，并在山西潘河示范项目中得到应用。多分支井技术是20世纪90年代中后期在常规水平井和分支井的基础上发展起来的一项新的钻井技术，它吸收了石油领域的精确定位和穿针、定向控制与水平大位移延伸、多分支侧钻和欠平衡钻井等尖端技术成果，形成了一种兼具造穴、布缝和导流效果的煤层气开发应用技术。它通过在煤层中部署水平分支井眼，扩大井筒与煤层的接触面积，有效克服了储层压力和导流能力不足的缺陷，对低渗和低压储层增产效果显著。与常规直井技术相比，它具有服务面积广、采收率高、投资回收快和综合成本低等优势^［126］。国土资源部以国资发［2005］23号文批准的中联煤层气有限责任公司的煤层气开发示范工程———端氏多分支水平井项目，现已完成41km二维地震勘探，2口多分支水平井(DS01井、DS02井)，每口多分支水平井包括1口工程井和1口生产井。DS01井钻井总进尺达6526m，预计日产气量可超过30000m^3［127］。多分支水平井技术积极推广，极大地推动了我国煤层气资源开发和煤矿瓦斯治理技术的进步。目前已经施工的多分支水平井超过30口，大幅度提高了煤层气单井产量。另外，煤层气压裂裂缝监测技术、测井评价技术、煤层气变排量和变液性有效压裂技术都有了较大进展，绳索取心技术发展较快。“十五”期间，推广应用大地电位测量、同位素示踪、微地震、地球物理测井等技术，提高了对煤层含气量、水分、灰分、孔裂隙系统发育程度解释的准确率。

煤矿瓦斯抽采利用技术有了较大发展。广泛采用本煤层抽采、邻近层抽采和采空区抽采等技术，形成了比较适用的瓦斯抽采技术体系。6%～25%的井下煤矿低浓度瓦斯输送及安全发电技术研究科技成果通过专家鉴定，为大规模利用瓦斯积累了经验。

2008年6月，国务院批准了大型油气田和煤层气开发重大专项实施方案，目前该方案已进入实施阶段。2008年，全国新增地面煤层气井1050口，年底达到3496口，形成20×10⁸m³产能规模，产量5×10⁸m³，利用量3×10⁸m³;井下瓦斯抽采量53×10⁸m³，利用量16×10⁸m³。