青藏高原羌塘盆地存在永久性冻土层和中生界高陡海相地层,复杂的地表与地下地质条件导致地震数据具有较低信噪比和复杂波场,以致地震成像与构造解释面临极大挑战。共反射面元(CRS)叠加技术基于旁轴射线理论突破了水平层状模型假设,可实现零偏移距剖面高信噪比成像,在含冻土层低信噪比地区技术优势明显。利用羌塘盆地实际二维地震数据,首次开展了冻土区提高信噪比CRS叠加与常规叠前随机噪声衰减(PreRNA)、面元均化和倾角时差校正(DMO)地震处理技术对比。对比分析表明,CRS叠加不仅在信噪比和保真度方面优于常规面元均化和PreRNA,而且叠前道集利于后续偏移速度分析(MVA)质控。CRS叠加取得零偏移距剖面的质量优于DMO剖面,中、长孔径绕射波更加丰富,利于断裂、断点偏移归位。笔者等通过方法对比和处理实践证明,CRS叠加可作为提升冻土层区信噪比的地震处理关键技术之一,将有利改善复杂构造区深度域地震成像精度,加快羌塘油气勘探进程。
为探讨热管最佳工况,搭建了适用于多年冻土区的氨-钢热管试验台。通过监测热管内部轴向、外壁的温度分布以及外壁面的热流密度变化,在负温条件下开展了不同充液率(20%、30%、40%)和倾角(10°、30°、50°、70°、90°)对热管传热性能影响的试验。试验结果表明:在三种充液率下,热管处于10°倾角时均温性最佳;充液率为30%和40%的热管倾角50°时总热阻最小、传热效率最高,充液率为20%条件下热管的总热阻和传热效率在倾角30°时分别达到极小值和最高值。总体而言,充液率为30%的热管具有最佳传热表现。
进行垂直和水平动荷载下的大型振动台模型试验,研究地震作用下多年冻土缓倾角土层斜坡的地震响应、诱发滑坡破坏的主要影响因素及滑坡破坏的演化过程。结果表明,在土层坡度为8°缓斜坡振动台模型试验条件下,斜坡模型破坏后其水平方向自振频率降低较明显,而垂直方向无明显变化;坡体滑动是整体沿着冰-土界面软弱层进行的失稳滑动,沿斜面滑下的斜坡土体内部没有发生破坏;模型斜坡的峰值加速度(PGA)放大系数随着坡体高程增加而增大,破坏前坡面PGA放大系数无明显变化,破坏时和破坏后变化较明显,斜坡土体对水平方向地震波的加速度动力放大响应大于垂直方向,冰-土界面软弱层的加速度放大系数明显小于上部土体和下部冰体,在加速度达到一定数值时,冰-土界面的孔隙水压力会升高。斜坡冰-土软弱界面和超孔隙水压力升高是地震荷载下多年冻土区缓倾角土层斜坡滑动的主要内因。