中国大陆科学钻探主孔(0～2000m)地球物理测井

中国大陆科学钻探测井使用了先进的ECLIPS5700成象测井设备,20多种测井方法,原位获取了钻孔剖面岩石的各种物理化学参数、钻孔几何形态、钻孔几何形态参数和井壁图像。建立了结晶变质岩各种测井物性参数剖面。主要有:三种探测深度不同的电阻率[双侧向(RD、RS)、微球聚焦(RMSF)]、自然电位(SP)、自然伽马(GR)、自然伽马能谱(U、Th、K、SGR、CGR)、岩性密度(DEN,Pe)、中子孔隙度(CNL)、多极阵列声波(Vp、Vs、Vst)、超声成象(CBIL)、微电阻扫描成象(MFI伽马(GR)、自然伽马能谱(U、Th、K、SGR、CGR)、岩性密度(DEN,Pe)、中子孔隙度(CNL)、多极阵列声波(Vp、Vs、Vst)、声成象和微电阻扫描成象(STAR-Ⅱ)、井温(T)、磁化率(MS)、井液电阻率(Rm)、井径(CAL)和井斜(DAZ、DEV)等。测井响应特征分析研究表明,测井响应变化明显,丰富多彩。可根据测井响应分析发现、识别超基性岩、榴辉岩、角闪岩和正、副片麻岩等主要 岩性、分层和恢复岩心缺失井段岩性,研究变质岩源岩和变质环境。包括自然伽马、自然伽马能谱、岩性密度和中子孔隙度(含氢指数)测井的核测井系列在识别和重构变质岩剖面中扮演着举足轻重的角色。科学准确地解决了利用成象测井资料恢复岩心空间位置的难题,国内首次完成了长井段(CCSD-MH孔100-2000米)岩?

松辽盆地科学钻探工程松科2井东孔测井设计

松辽盆地资源与环境深部钻探工程计划实施两井四孔,其中松科2井东孔是钻探的主体钻孔,设计井深为6 400m,拟穿透白垩纪地层。松科2井东孔的实施对于开展白垩纪沉积环境和气候研究、实现油气勘探新突破、提升深部钻探技术和复杂井况的测井技术水平等具有重要意义。围绕钻探的科学目标和任务,结合松科2井东孔钻井工程设计及井况特点,开展了测井设计。提出松科2井东孔拟采用先进的测井仪器设备采集测井数据,设计的测井方法系列包括裸眼井综合测井和套管井固井质量检查测井2大类。根据钻井开次和钻进计划情况,设计了8次裸眼井综合测井和5次套管井固井质量检查测井。不同钻井开次的裸眼井综合测井项目有所不同;考虑到井深4 500m以下高温测井的挑战性,设计了必测项目和选测项目。总之,松科2井东孔测井设计既力求取全取准各项测井资料,又体现了应对复杂井况的灵活性,有利于松辽盆地资源与环境深部钻探科学目标的顺利实现。

利用成像测井资料分析汶川地震断裂带科学钻探3号孔(WFSD-3)裂缝特征

WFSD-3孔是汶川地震断裂带科学钻探主要钻孔之一,全井段(终孔深度1 502.30 m)实施了连续取心(累计取心进尺1 548.44 m)和测井作业。采集到的成像测井资料包含丰富的原位地质特征信息,对裂缝、破碎带识别和构造应力场分析具有重要作用。利用该钻孔的电阻率成像测井和超声成像测井资料,结合岩心资料进行了裂缝特征分析。结果表明,WFSD-3孔岩层高角度斜交缝最为发育,其次是低角度斜交缝,垂直缝和水平缝极少;25～200 m和900～1 000 m深度范围内裂缝尤为发育;不同深度的裂缝倾向存在明显差异:410 m之上主要分布于260°～290°,410～730m集中于330°～360°,730～960 m主要分布于210°～240°,960～1 185 m与410 m之上基本一致,1 410～1 450 m与前述各深度段不同,集中于180°～200°;裂缝与破碎带、层理密切相关,宏观分布受构造控制。

松辽盆地科学钻探工程松科二井东孔上白垩统地球物理测井科学成果

松辽盆地科学钻探工程是围绕地球深部资源、古环境与古气候等一系列重要地球科学问题而实施的重大科学工程。作为该工程的主体钻孔,松科二井东孔设计为松辽盆地最深钻孔,设计深度6 400.0 m,计划穿透白垩系地层、钻至盆地基底。由于上白垩统井段取心量非常少,因此地球物理测井的作用尤为重要。该孔正式开钻后,采用先进的成像测井设备对一开和二开钻井井段(上白垩统井段)先后实施4次裸眼井综合测井和套管井测井作业,并系统地开展测井综合评价,取得以下科学成果:(1)原位获取了常规测井、特殊测井和固井质量检查测井资料共20种,资料丰富、质量优良,建立了上白垩统连续的岩石物理参数标准剖面;(2)完成了上白垩统地层划分、岩性识别、沉积和构造精细解释;(3)识别出泉头组油气储层、嫩江组和青山口组烃源岩层、嫩江组高放射性异常层,以及上白垩统地热开发潜力层;(4)探索了青山口组古气候分析的有利测井指标;(5)及时提供准确的井径、钻孔轨迹和固井质量等关键钻探工程信息。研究成果对于松辽盆地地球物理勘探科学"标尺"建立、古环境与古气候研究、钻探工程施工起到至关重要的作用,为整个钻探工程科学目标的实现奠定良好基础。

汶川地震断裂带科学钻探WFSD-1孔成像测井岩心空间归位

2008年汶川大地震发生后,我国迅速实施了汶川地震断裂带科学钻探项目(WFSD).钻井取心是研究地下情况的直接资料,但取心时通常采用非定向取心技术,缺少准确的深度和方位信息,需要利用测井资料对其进行深度和方向的还原,即岩心空间归位.针对汶川地震断裂带科学钻探项目一号孔(WFSD-1孔),利用成像-岩心扫描图像综合处理软件(CCSDLogCore)精确和直观的完成了2055块岩心图像的空间归位.对归位成果进行了分析,发现随着钻孔深度的增加,岩心深度误差增大,说明了归位结果符合实际情况,为下一步地质构造分析奠定了基础,文章还总结了归位过程中遇到的问题并提出了建议.

中国大陆科学钻探(CCSD)主孔100～2000m区间磁化率的变异特征及其地质意义

对中国大陆科学钻探主孔100—2000m区间岩心样品磁化率与钻孔原位测井磁化率进行系统时比研究。结果表明,控制岩石磁化率的主要因素是岩性和退变质作用,其中蛇纹石化石榴石橄榄岩的磁化率最大,样品平均磁化率为86．277×10-3SI,正片麻岩,退变质榴辉岩,榴辉岩,副片麻岩次之,角闪岩的磁化率最小,样品平均磁化率为1．698×10-3SI。不同退变质程度榴辉岩的磁化率特征具有明显的差异:中-强程度退变质榴辉岩由于退变质过程所产生的磁铁矿和钛铁矿-钛磁铁矿,其磁化率最大;随着退变质作用的进一步加剧,这些磁铁矿和钛铁矿-钛磁铁矿被完全分解,导致完全退变质榴辉岩的磁化率最小;新鲜榴辉岩的磁化率介于两者之间。在该深度区间,约70％岩心样品磁化率与测井磁化率的比值小于4．0,其中以<2．0为主,相同岩性岩石(如榴辉岩,退变质榴辉岩和副片麻岩)磁化率的比值随深度变化较小。岩心样品磁化率和测井磁化率之间的欧氏距离位于3．0-6．4范围,且随深度变化不明显,如在100～600m和1500～2000m两个深度范围的欧氏距离分别为3．0-5．2和3．2～5．3,表现出相似的变化特征,显示了在此区间深度范围内,地层压力对磁化率的基本没有影响。

中国大陆科学钻探工程主孔100～2000m岩心自然伽马测量及其地质意义

中国大陆科学钻探工程使用石油大学研制的岩心地面伽马测量仪对主孔2000m岩心进行了连续测量,并记录峰、谷的伽马值及其对应的岩性、构造和矿化等特征。通过系统测量,建立了主孔2000m自然伽马值剖面,发现榴辉岩具有较低的伽马值,并从榴辉岩→角闪岩→花岗片麻岩,伽马值逐渐增大。伽马值与变质岩的岩性具有明显的对应关系。并从放射性元素U、Th和K含量的角度来看岩石中放射性元素的变化规律,探讨这些元素变化的成因,指出变质基(中)性岩原岩反映的岩浆岩成因,不同于变质泥质沉积岩;岩石高Th/U比值与岩石曾经经历了近地表环境有关。主孔深变质岩自然伽马测量的系统研究对主孔岩心深度归位、探讨岩石成因和区域岩石圈热状态和大地构造演化具有重要的作用。

松辽盆地科学钻探工程松科2井东孔岩心空间归位

松辽盆地资源与环境深部钻探工程计划通过两井四孔的连续取心,获得国际上第一个连续的白垩纪陆相沉积记录。作为该项工程的主体钻孔,松科2井东孔采用非定向取心技术钻取营城组至火石岭组的连续岩心;为满足更高精度科学研究的要求,需要获取松科2井东孔岩心的准确深度与方位信息。基于电成像测井图像与岩心扫描图像上的4种典型特征,利用成像-岩心扫描图像综合处理软件开展岩心空间归位工作,完成了松科2井东孔三开中途完井井段的岩心空间归位工作;对归位结果进行了质量评级。结果表明,归位质量等级在AA和AB的岩心占半数以上;粗砂岩、砾岩及火成岩等层段岩心的深度归位比较准确;泥岩、泥质粉砂岩等层段岩心方向定位效果较好。岩心校正深度误差整体上随钻井深度的增加而增加,符合实际规律。岩心空间归位结果为下一步的地质分析及科学研究奠定了基础。

测井和地震联合解释CCSD先导孔反射体

利用声波、密度、自然伽玛等测井曲线资料、配合录井资料划分CCSD先导孔变质岩岩性,然后,用声波、密度计算波阻抗,与井旁VSP资料对比,分析CCSD先导孔孔区反射体.分析结果表明(1)岩性间波阻抗差异产生反射波,如榴辉岩与副片麻岩之间波阻抗差异;榴辉岩与超基性蛇纹岩之间的波阻抗差异等;(2)破碎特别是韧性剪切带产生反射波,而如果断层破碎带尺度很小(在1m以下),也不一定能产生强反射波.这些研究结果对标定地壳中的反射地震信号具有重要意义.

测井资料提取中国大陆科学钻探PPII孔岩石物性

PPII ,即中国大陆科学钻探预先导孔—Ⅱ孔 ,该孔完钻深度为 1 0 2 8 6 8m ,钻孔直径 75 5mm ,中国大陆科学钻探在PPII孔进行了电阻率、自然电位、自然伽马、密度、中子、声波、成象等 1 0多种参数的测井 ,取得了宝贵的原位测井资料。本文利用测井资料、结合录井资料等划分岩性 ,对测井响应特征进行了分析 ,统计提取了该孔各种岩性的物性 ,利用交会图技术清晰地展示了该孔各种岩石的物性变化范围 (物性分区 ) ,同时 ,在提取岩石物性的基础上 ,利用BP人工网络识别了该孔的岩性 ,并根据榴辉岩、片麻岩的主要矿物组分 ,建立利用测井资料计算矿物成分的模型 ,并利用最优化方法测井求解响应方程组 。

基于OpenGL的可视化技术在钻井中的应用

在介绍了基于OpenGL的三维可视化技术基本原理和流程的基础上,着重研究了其在钻井工程中的应用。并以中国大陆科学钻探为例,在三维可视化环境中形象直观地展示钻井数据之间的相互关系,在钻前设计、钻进监测及钻后分析中,有效提高地质学家分析复杂数据和提取有效信息的能力,从而提高了钻井效率。

中国大陆科学钻探常规测井数据库

中国大陆科学钻探测井获得大量的测井信息,测井解释成果信息,使得常规的管理方法已不能满足科学钻探测井工程的需要,为了有效管理、快速存取、高效使用测井数据信息,必须建立专门的测井数据库及管理软件系统。本文论述中国大陆科学钻探常规测井数据库设计、测井数据库结构、测井信息逐级查询技术思路、中国大陆科学钻探测井数据库管理软件系统功能、系统结构等。该系统具有功能齐全、界面友好、使用方便等特点,该系统为中国大陆科学钻探测井的数据管理、解释等方面提供方便。

CCSD主孔变质岩地球化学特征及性质研究

地球物理测井(简称测井)利用各种先进仪器在钻孔中连续观测,可获得钻孔剖面物理、几何、化学等各种原位信息,是中国大陆科学钻探(CCSD)工程的重要组成部分和关键技术之一.在岩芯与测井深度对齐、测井环境校正的基础上,建立了各种氧化物与测井曲线的关系方程,重建氧化物剖面,统计分析了主孔榴辉岩、片麻岩、角闪岩、蛇纹岩的氧化物特征,分析了榴辉岩、片麻岩、蛇纹岩的化学性质.按矿物成分、化学成分等对榴辉岩的分类进行了论述.根据副片麻岩和正片麻岩的氧化物差异,利用氧化物交会图识别副片麻岩和正片麻岩.利用氧化物交会图分析了蛇纹岩、金红石榴辉岩、角闪岩、正片麻岩、副片麻岩的原岩.

松科2井东孔营城组高放射性异常层测井响应特征及成因初探

松科2井东孔是松辽盆地科学钻探工程的主体钻孔,按照计划在全井段进行地球物理测井资料采集,为深部资源勘探及白垩纪古气候、古环境研究提供准确和全面的地球物理信息.在诸多测井方法中,自然伽马测井和自然伽马能谱测井能够测量地层的天然放射性强度和铀、钍、钾元素含量等参数,被有效地应用于放射性矿床勘查,尤其是铀资源的勘查与研究;电阻率、声波、密度和中子测井等常规测井和核磁共振成像、电阻率成像、元素俘获谱测井等特殊测井能够获取地层岩性和物性参数等信息,为铀矿勘查提供有力支持.本文利用松科2井东孔自然伽马测井资料来识别高放射性异常层;基于常规测井与特殊测井资料,结合前人的地质研究成果,分析放射性异常层的特征和成因.核测井曲线指示营城组存在两段高放射性异常层,深度分别为3096.8～3102.8 m(I号层)、3168.3～3170.9 m(II号层).I号层自然伽马值最高达360 API,铀含量范围20.5～29.3 ppm,综合测井和岩心资料判断该层为砾岩,具有铀成矿潜力;分析表明,构造条件和后生改造作用是影响I号层铀富集的关键因素,推测断裂-火山活动和盆地抬升剥蚀为含铀地下水及油气运移至I号层提供了通道,油气的后生还原作用最终导致了I号异常层的铀富集.II号层自然伽马值最高达250API,钍含量22.4～37.3 ppm,铀含量5.9～11.0 ppm,为集块熔岩及凝灰岩,高放射性异常可能是高钍含量的流纹质成分和粘土矿物对铀的吸附作用导致的.松科2井东孔营城组高放射性异常层具有埋藏深度深、铀含量高等特点,表明松辽盆地深部具有找铀矿前景.

地质雷达在公路建设中的应用

地质雷达是利用高频电磁波在地下介质中传播规律进行勘查和检测的一项现代高新技术。本文探讨了地质雷达在公路工程建设各个阶段中的作用，重点介绍了公路质量无损检测方面的基本解释理论，并给出了几个应用实例。

大陆科学钻探预先导孔井短源距声波资料处理及解释

对预先导孔井中测得的短源距声波测井资料进行了实际处理 ,并编制出短源距声波资料处理程序。提取出其中的纵波、横波速度信息 ,并与实验室岩心声波测量结果和测井结果进行了对比。根据提取的井剖面纵横波速度资料和该井段测得的密度测井资料 。